美海军3D打印联合头盔训练面罩,成本降65%、交付周期从数年缩至数周
美国海军多个部门通过协作,成功利用3D打印技术开发了联合头盔提示系统(JHMCS)的训练面罩,为飞行人员防护装备的现代化训练提供了新方案。
这项联合行动涉及海军航空训练系统与靶区项目办公室(PMA-205)、海军教育与训练司令部(NETC)、海军航空技术培训中心(CNATT)以及海军航空部队训练与战备指挥官办公室(CNAF N7),旨在共同更新航空人员生存装备角色的训练手段。
PMA-205项目经理Jonathan Schiffelbein上尉表示,这项工作是各司令部通过协作与创新为舰队带来实际成果的典范。通过利用增材制造,团队不仅满足了关键的训练要求,还提升了战备水平并降低了全生命周期成本。
此次转向3D打印技术,直接应对了传统面罩供应链存在的成本与后勤挑战。传统的JHMCS面罩每个成本约为870美元,且采购周期可能长达数年,这严重影响了课程交付和持续运营的节奏。
鉴于CNATT每年约需要40个面罩,传统采购方式显得昂贵且低效。为配合全军加强战备和控制支出的目标,PMA-205与相关学习机构共同探索了新的解决方案。
团队最终决定开发一个使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料打印的原型面罩。该增材制造部件满足了尺寸精度、与头盔显示单元兼容性以及维护人员操作特性等核心要求。
其成果显著:面罩的生产周期从数年缩短至几周,同时成本降低了约65%。该项目还创建了一个技术数据包(TDP),使各单位能够独立复制该设计,为建立分布式、可重复的敏捷供应链模式奠定了基础。
Schiffelbein上尉强调,这项倡议不仅仅关乎成本降低,更是对敏捷性、教学保真度和长期战备能力的主动投资。
国防领域正越来越多地采用增材制造来革新个人防护装备。例如,2021年,计算设计公司General Lattice获得美国陆军合同,旨在利用数字化设计与仿真框架开发性能超越传统材料的点阵结构,以改善作战头盔的能量吸收性能。
此外,国防后勤局部队支援部的产品测试中心已采用3D打印技术来提升手套评估的安全性。工程师们创建了一只可以像真人手一样弯曲的3D打印机械手,使得手套能够在不让工作人员暴露于有害化学品的情况下进行泄漏检查。
这项应用源于测试燃油处理手套的需求,此前评估人员需亲自佩戴手套并接触燃料,存在暴露风险。3D打印替代方案在保持测试准确性的同时,彻底消除了人员面临的危险。


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