3D打印技術在有效設計和快速生產方面擁有優勢。美軍在探索3D打印軍事裝備方面的項目不少,比如3D打印無人機,3D打印導彈等等。日前有消息稱,美軍正在尋求為其地面部隊開發3D打印陶瓷防彈衣。
消息顯示,美軍目的是鎖定材料。HotEnd Works是專門從事3D打印先進材料公司,其專有的高密度沉積技術可3D打印高密度陶瓷,受到航空航天、國防和醫療領域的重視。
左右依次為AD-995和3D打印燒結氧化鋁的微觀圖
為了對比優劣,該公司專門進行了一項實驗。把用傳統工藝燒結的氧化鋁AD-995 (也被稱為CAP3)和采用3D打印技術和燒結工藝制備的氧化鋁做了詳細的對比。結果顯示,采用傳統工藝燒結的陶瓷裝備和3D打印成型的陶瓷裝備,密度、抗彎強度、努氏硬度性能差別不大,但在抗侵徹性能方面3D打印陶瓷裝備略顯遜色,該公司將通過不斷改進3D沉積和燒結技術,以實現與傳統工藝制備的陶瓷性能相當甚至更優。
后者采用了被稱為加壓噴霧沉積(PSD)的非傳統3D打印技術,以及先進的陶瓷原料和獨特的高分子粘結劑。將材料置于直徑從0.127毫米到3.81毫米(0.005”到0.150”)的兩個高精度外部漏斗分別進行3D打印,成型后,在溫度低于150oC的條件下完成熱脫脂,平均脫脂周期為24小時。由于材料和脫脂的獨特組合,制造的零件不必經過清洗,可直接轉移到傳統電爐或天然氣爐完成致密化,其后或許需要進行金剛石研磨。
ABS塑料片魚鱗結構組合
此前關于這方面有報道稱,美國東北大學工程學院的科學家做過類似的3D打印魚鱗狀防彈衣的嘗試。當時選擇了ABS塑料作為材料,研究的著重在結構方面的優劣。相信當材料和結構都成熟時,新型陶瓷防彈衣將橫空出世。
(粉體圈 作者:郜白)
作者:粉體圈
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