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May 2025
金屬 3D 列印解決方案可克服國防產業物流供給的問題
Meltio 的 DED 技術如何徹底改變國防部門的製造流程？這對軍事準備和作戰效率會產生哪些潛在影響？
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在當今的軍事和工業運作背景下，對可靠、高效的製造解決方案的需求從未如此強烈過。傳統的供應鏈往往無法滿足行動人員的緊急需求，特別是在物流複雜且零件短缺可能導致重要任務停頓的衝突地區。意識到這些挑戰，Meltio 提供創新的積層製造解決方案，以克服國防物流和維護方面的嚴重問題。
供應鏈中斷可能會造成嚴重後果，導致操作人員在關鍵時刻失去關鍵組件。 Meltio 的技術提供現場製造解決方案來應對這些挑戰，從而能夠在需要時直接生產零件。這項創新不僅有利於國防後勤，也有利於石油和採礦等行業，在這些行業，由於零件短缺而造成的延誤可能會造成高昂的代價和損失。
Snowbird 的 Meltio 系統， SAMM Tech 解決了這個問題。此系統將 Meltio 的金屬線材直接能量沉積 (DED) 列印噴頭與 FANUC 控制的 CNC 系統整合到移動式貨櫃中，允許在任何地方按需生產關鍵部件，並緩解了及時供應的問題。
這是經國防部批准的直接能量沉積（DED）技術，使用標準焊絲 (線)，無需熱處理等額外後製程，提高了零件生產的效率和速度。此外，安全原料的選擇，例如壓縮氬氣的使用，展現了 Snowbird 和 Meltio 對工作環境安全性和易用性的承諾。
近年來，3D 列印或積層製造 (AM) 一直是國防部非常感興趣的領域。 2021 年 1 月，美國國防部公佈了第一個積層製造戰略。該戰略旨在建立共同原則和框架，以促進該技術的開發和實施。目的是支持現代化建設，提高軍隊戰備水準。
最近在第一艘使用積層製造的船舶 Somerset 號上發生的事情之後，使用金屬 3D 列印的需求變得更加明顯。
當先進製造研究與教育聯盟 (CAMRE) 的工程師團隊將他們的Meltio 金屬複合3D 列印機帶到 Somerset 號上，作為2024 年環太平洋演習實驗部分的一部分時，他們不知道自己很快就會被稱為解決現實世界的工程重大事件。
登船幾小時後，反滲透泵的一個關鍵部件出現故障，該泵為船員提供乾淨的水源，這對於長時間在海上航行的船舶來說是絕對必要的。
“我們沒想到的是，我們這麼快就有機會直接幫助船舶做好準備”，海軍研究生院機械工程師、船上團隊成員之一 Lt. Charles Wallace 中尉說道，“特別是為了某些事情就像反滲透泵一樣必要的任務，如果你的水用完了，你很快就得必須返航"。
積層製造為這艘船帶來了哪些優勢？
在船舶上成功實施積層製造的優勢包括節省時間、金錢和空間，以及允許在競爭環境中維修和更換設備。 以 Somerset 號為例，如果逆滲透泵在 6 個月的部署期間出現故障，它將降低其為水手和海軍陸戰隊生產飲用水的能力。
「如果機組人員不得不依靠更換零件而不使用積層製造，那將需要數週或數月的時間，」參謀軍士說。Jordan Blake 是海洋創新部門的成員，負責船上專案的技術監督。 「透過這項技術，我們將在完成更換訂單之前列印新組件並準備好安裝」。
Somerset 船上有一台複合式金屬機器，結合了 Meltio 的減材製造和積層製造，以及 Snowbird 積層移動製造技術 (SAMM Tech) 的 DED 製造單元。值得記住的是，通常，積層製造和減材製造都涉及替換零件的構造。在 Somerset 測試模型之前，這意味著在不同的機器之間進行切換，但結合這兩個流程可以簡化整個工作流程。
借助此解決方案，DED-3D 列印組件不需要後處理或熱處理，使得帶有 Meltio 噴頭的 SAMM Tech 成為非常適合在短時間內需要金屬零件的軍事應用的機器。 因此，零件可以在同一台機器上進行 3D 列印、銑削和精加工。
正如 Wallace 所解釋的那樣，複合動力機器代表了軍隊向前邁出了一步，「這樣的系統的好處是你能夠將[組件]電腦化，發送代碼，然後一旦你打印了一些東西，它就會變成可複製」
3D 列印不僅比傳統的機器維修更快、更安全，而且替換零件通常也更堅固。 焊接強度幾乎與原始金屬一樣強，甚至更強。積層製造本質上是透過焊接製造的，這意味著替換泵浦的強度可能會超過先前版本的強度。
3D 列印將直接幫助 Somerset 號實現以前不可能的任務：製造、維修和更換海上重要設備。 儘管國防部未來可能面臨許多材料準備的挑戰，但毫無疑問，先進製造將成為未來解決方案的一部分。 3D 列印開闢了新途徑，確保美國海軍能夠隨時隨地提供持續的安全和穩定。目的是將關鍵部件的交付時間從幾天縮短到幾小時。
直接能量沉積 (DED) 技術在積層製造裡佔有一席重要地位，正在改變複雜金屬零件的生產。與使用粉末的傳統方法不同，DED 使用標準焊絲 (縣) 作為原料，具有無與倫比的多功能性和成本效益。這種線材有多種合金可供選擇，為製造商提供了從不銹鋼到鈦合金的多種材料選擇，允許根據特定需求創建客製化零件。這種靈活性適用於航太、汽車和國防等多個行業，在這些行業中，精確的材料選擇非常關鍵。
Snowbird 和 Meltio 之間的合作共同發展出了 SAMM Tech 平台，該平台整合了 Meltio 的 DED 技術。這種整合使 Snowbird 能夠提供可在任何環境中運行的可部署且多功能的積層製造解決方案。 無論是生產軍事行動的關鍵零件還是支援偏遠地區的工業應用，SAMM Tech 都代表著積層製造領域的顛覆性創新。面對在動態和充滿挑戰的環境中保持可操作性的壓力越來越大，Snowbird 和 Meltio 透過提供幫助操作員克服障礙並實現目標任務的解決方案而處於領先地位。
安全性
DED 技術中焊線的使用提高了安全性並降低了與粉塵相關的安全性風險。使用惰性壓縮氣體（例如氬氣）可以降低運輸和製造過程中發生火災的可能性。這項安全特點不僅可以保護人員和設備，還可以確保連續性的生產，提高高風險環境下的可操作性。此外，利用 DED 技術精確沉積金屬層可最大限度地減少材料浪費，優化資源利用並促進製造流程的可持續性。
製造生產精度
透過利用集中的能源，DED 在逐層金屬沉積中實現了卓越的精度，從而創建具有機械性能的複雜零件。 這種精度延伸到大規模組件製造，其中 DED 擅長以最少的後處理要求提供高品質的結果。
生產複雜幾何形狀並將多種材料整合到單一零件中的能力凸顯了 DED 的多功能性及其對苛刻應用的適用性。隨著各行業繼續採用積層製造的效率和敏捷性，DED 作為經過驗證的解決方案脫穎而出，可以滿足現代製造業不斷變化的需求。
複合式生產
在同一流程中建立具有加工公差的高度複雜的零件。 這種協同作用提供了幾個顯著的優勢。首先，它透過將兩個流程合併到一個工作流程中來減少整體生產時間，從而無需在不同機器之間轉移零件。其次，它可以透過在已加工的結構上添加新材料來修復和添加特徵至現有零件，優化資源的使用並延長零件壽命。
此外，在複合式生產模式下整合多種材料的能力允許創建具有更好的機械性能和附加功能的組件，以滿足航太、汽車和國防等各個行業的特定需求。
零件修復和添加新特徵
Meltio 技術透過實現現有零件的維修和升級提供了眾多優勢。透過延長昂貴零件的使用壽命並顯著降低材料和勞動力成本，Meltio 不僅透過最大限度地減少浪費和生產新零件的需求來促進更永續的實踐，而且還透過促進現場維修、減少停機時間來優化營運效率。
此外，Meltio 的「功能添加」功能透過在關鍵區域沉積可能更昂貴的材料，在零件的其餘部分沉積成本較低的材料來為零件添加新功能，從而無需製造新零件即可進行修改、自訂和翻新。這種設計靈活性和增強現有組件的能力改變了零件管理，提供具有成本效益、永續性和適應性強的解決方案，從而提高工業環境中的效率和耐用性。
Meltio 為國防部門提供了強大且適應性強的解決方案，可優化零件的生產、維修和客製能力，從而增強軍事行動的有效性和可延續性。
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