SPEE3D針對國防需求推出新的移動增材制造單元(EMU)

2024年5月16日，南極熊獲悉，澳大利亞金屬3D打印機制造商SPEE3D推出了新的遠征制造單元(EMU)，這是一種針對國防應用優(yōu)化的移動增材制造系統(tǒng)。

△SPEE3D的遠征制造單元(EMU)包含2個設備，左側為SPEE3Dcell，右側為XSPEE3D

EMU結合了該公司的XSPEE3D冷噴涂3D打印機和SPEE3Dcell后處理單元，旨在部署到遠程位置。這使得軍隊能夠在需要的地方快速生產金屬備件。         

SPEE3D國防項目總監(jiān)Calum Stewart表示，EMU因移動性、堅固性和快速生產重要部件的能力而在市場上具有獨特的價值優(yōu)勢。

△運輸中的XSPEED

軍事領域利用快速制造技術克服供應鏈挑戰(zhàn)

近年來，世界各地都出現了不同程度的供應鏈危機，這給經常在短時間內需要金屬零件的軍隊帶來了巨大的難題。

Stewart解釋道：“軍事領域的供應鏈可能很復雜。你需要向部署在世界任何地方的部隊提供在本國制造的零件，而現在貨運非常緊張。因此我們問自己，如果國防部不必總是依賴供應鏈的準時性，那會怎么樣？如果國防部可以為自己生產時間緊迫的部件，作為一種保險政策，會怎么樣？這樣做有價值嗎？”

Stewart認為，答案是肯定的。他認為，能夠在現場生產備件，保持重要設備的正常運行，對國防部隊來說至關重要。即使有5%的零部件在戰(zhàn)區(qū)生產，也能幫助更多的裝備在更多的時間內重返戰(zhàn)場。  

因此，SPEE3D的新型EMU設計用于在一個地方提供這些功能。新解決方案將公司的冷噴增材制造（CSAM）技術與設備齊全的后處理和測試裝置相結合。

EMU經過優(yōu)化，可用于生產相當于金屬砂型鑄造的大型部件。Stewart補充說：“它無法實現與激光3D打印機相同的復雜細節(jié)。我們對制造小型復雜的鈦合金零件不感興趣。軍方不需要這些。它們需要的是大型金屬部件和鑄造金屬合金部件，而EMU有能力實現這一點�！�

事實上，SPEE3D的技術已經用于生產一系列大型金屬零件。其中包括裝甲運兵車M113、輕型履帶偵查輛CVRT、戰(zhàn)斗搶修車CRARRV、榴彈炮M777、M109、GWagons、軍用路虎和高機動性火箭炮系統(tǒng)HIMARS的零件。

Stewart補充說：“EMU經過優(yōu)化，可提高軍隊的作戰(zhàn)能力，但其價值并不局限于軍事應用。該系統(tǒng)非常適合那些在偏遠環(huán)境中工作、因供應鏈薄弱而難以采購大型金屬零件的客戶。世界各地都有這樣的行業(yè)，如采礦、石油和天然氣以及農業(yè)。”

△使用SPEE3D的冷噴涂增材制造技術生產的大型金屬零件

EMU配備了一臺XSPEE3D金屬3D打印機。該系統(tǒng)可以用鋁、鋁青銅、不銹鋼和銅制造尺寸為0.9米x0.7米、重達40千克的部件，下個月還將推出新的海事專用材料。

該3D打印機采用SPEE3D的CSAM冷噴技術。與傳統(tǒng)的金屬3D打印機通過激光熔化粉末來生產零件不同，該技術是將金屬顆粒以超音速噴射到基底上。純粹的動能使顆粒結合在一起，形成孔隙率低、材料性能可預測的堅固部件。

這項技術的主要優(yōu)勢是速度快。由于采用了CSAM技術，XSPEE3D的制造速度可達每分鐘100克。Stewart解釋說：“我們沒有熔化材料，因此可以非�？焖俚刂圃炝慵�。在基于激光的系統(tǒng)上需要數天或數周才能完成3D打印的大型金屬零件，現在可以在數小時內完成生產�！�

與其它金屬3D打印機不同，SPEE3D的技術不使用任何激光或惰性氣體，而激光或惰性氣體的準備和校準可能需要數周時間。因此，XSPEE3D只需7分鐘就能加熱并準備好進行3D打印。這非常適合需要在短時間內大批量生產金屬零件的國防應用。

Stewart還指出，XSPEE3D采用了堅固耐用的設計，可確保在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中運輸和部署而不會損壞。沒有激光，所以不易碎。冷噴技術只是快速移動金屬粉末，因此非常堅固耐用。

△XSPEE3D冷噴涂3D打印機的側視圖

該3D打印機由SPEE3D的TwinSPEE3D軟件提供支持，該軟件可以自動處理3D打印文件并生成最佳刀具路徑。創(chuàng)建刀具路徑模擬后，可以在3D打印開始之前對其進行檢查和修改。

一旦完善，刀具路徑可以存儲在3D打印機的庫中以供將來使用，從而減少打印準備時間并簡化制造流程。這種自動化還保證了可靠且可重復的結果，確保在第一次詢問時就正確地 3D打印零件。

△XSPEE3D上的HMI界面

移動后處理單元

SPEE3D的SPEE3Dcell裝置也是EMU的一部分。這個設備齊全的移動后處理車間包括熱處理爐、數控三軸銑床、工具和測試設備。據Stewart稱，該系統(tǒng)易于使用，并針對軍用級零件的生產進行了優(yōu)化。

△SPEE3Dcell 熔爐

熱處理對于生產具有良好機械性能、強度高且可在3D打印后進行機加工的金屬零件至關重要。SPEE3Dcell具有燒結爐和時效爐，SPEE3D還提供優(yōu)化的熱處理配方。

SPEE3Dcell還包括硬度、粉末和負載測試設備。有了這些測試設備提供的數據，用戶就能在制造零件時進行技術風險評估，確保零件適合其預期用途并保證安全。

△SPEE3Dcell的工作平臺

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