美国海军如何在2026年RIMPAC演习期间在海上3D打印1000多个零件

今年夏天,两栖攻击舰”埃塞克斯号”(USS Essex)连续六周扮演了一个美国海军谈论了十年却很少大规模部署的角色:一座浮动工厂。在2026年RIMPAC演习(第30届环太平洋军事演习,6月24日至7月31日在夏威夷周边举行)期间,美国海军进行了其所谓的国防部历史上最大规模的先进制造演示,在海上生产了超过1000个零件。
RIMPAC 2026到底发生了什么
RIMPAC 2026汇集了约35个国家、40艘水面舰艇、5艘潜艇、140架飞机和超过25,000名人员。今年的不同之处在于制造本身。先进制造工作由美国海军研究生院先进制造研究与教育联盟(CAMRE)领导,通过合作中介机构FLEETWERX在海军舰队实验计划下开展。
三套不同系统在”埃塞克斯号”上协同工作:
Firestorm Labs xCell——千件里程碑
这个头条数字——航行中生产超过1000个零件——属于Firestorm Labs的集装箱化xCell平台,一套聚合物3D打印系统。这些零件服务于海军、海军陆战队、海岸警卫队和陆军,该系统在高达12英尺的海浪中仍能可靠运行。据现场运营经理Duane Blank介绍,在颠簸的甲板上于恶劣海况中打印尺寸合格的零件,才是具有作战意义的里程碑。
Phillips Federal——金属混合制造
另外,Phillips Federal部署了一个集装箱化混合制造单元,将Haas TM-1P数控铣床与Meltio Blue线材激光金属沉积系统配对。这种组合可以在单个集装箱内完成增材和减材加工:先堆积金属特征,再精加工至公差要求——全部在需求点附近完成。
SPEE3D冷喷涂——无需熔化的金属打印
第三项关键技术是SPEE3D的远征制造单元(EMU),搭载XSPEE3D冷喷涂金属3D打印机。与传统熔融金属增材制造不同,SPEE3D的冷喷涂制造技术将金属粉末加速到超音速,沉积到基材上,在不熔化的情况下构建致密零件。该系统共生产了32个关键任务金属零件——24个通过田纳西州诺克斯维尔兵工厂的远程制造完成,8个在海上支援舰MV Asterix上直接生产。
3YOURMIND——数字主线
软件骨干来自3YOURMIND,其工具负责所有参与单位的零件识别、订单管理和生产规划。这条”数字主线”是将打印机集合变成真正供应系统的关键——知道制造什么、在哪里制造、以及是否符合质量标准。
意义何在:从数周缩短到数小时
对供应链的影响是巨大的。一个例子:驱逐舰USS Halsey的一个支架,传统采购交期约40周。通过3D打印,仅用约两周就完成了生产,从容赶上了30天的部署窗口。在”埃塞克斯号”上,船员们简单地描述了目标——”在需求现场就地制造零件”——并指出许多舰载零件已经不再通过传统渠道生产了。
同样的模式出现在另一次海军陆战队演习中。在韩国CJLOTS 26演习期间,第3维修营的海军陆战队员为一艘海岸警卫队船只3D打印了一个替换零件,将两到三周的运输延迟变成了当日修复,成本仅约12美元。
冷喷涂技术:工作原理
冷喷涂增材制造(CSAM)与大多数人熟悉的FDM和SLA打印机有本质不同。冷喷涂不逐层熔化材料,而是使用压缩气体(通常是氦气或氮气)将金属粉末颗粒加速到3倍音速以上。颗粒撞击基材时发生变形并机械结合,在不达到熔点的情况下构建致密金属零件。
这种技术为军事应用提供了几项优势:
- 无热影响区——对修复焊接可能造成损坏的敏感部件至关重要
- 多材料能力——可沉积铝、铜、不锈钢和钛合金
- 快速生产——零件可在数小时内完成,而非数周
- 可野外部署——集装箱化系统可在恶劣环境中运行
对3D打印行业意味着什么
RIMPAC 2026揭示了几个远超军事应用的趋势:
- 混合制造是未来。Haas数控+Meltio线材激光的组合表明,增材和减材工艺正在融合为单一的集装箱化单元。 expect更多能够同时构建和精加工零件的机器。
- 软件层与硬件同样重要。3YOURMIND的角色说明,分布式制造的真正瓶颈不是打印机——而是零件识别、质量认证和工作流管理。
- 聚合物打印已达到作战成熟度。在12英尺海浪中打印1000+零件证明,聚合物增材制造能在恶劣环境中处理真正的生产量。
- 金属质量认证仍是难题。证明3D打印金属零件的适航性或结构强度,是从演示到大规模部署之间尚未完成的工作。
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当美国海军在海上部署集装箱化工厂时,同样的核心技术——FDM打印、快速原型和定制制造——已经可以为全球企业和创作者所用。在TT3DPrint,我们专注于手办、原型、教育工具和创意产品的定制FDM 3D打印服务。无论您需要单个原型还是一批定制产品,我们的220+打印机集群都能提供高质量、快速交付。
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总结
RIMPAC 2026是一个转折点。美国海军不仅证明了3D打印在海上可行——更证明了分布式制造可以作为真正的物流系统运作,拥有可用的软件、经过培训的操作员和数千个从数字文件流向实物零件的组件。从冷喷涂金属修复每个零件节省50万美元,到聚合物打印机在恶劣海况中生产1000+零件,信息很明确:增材制造不再是车间里的新奇事物,它正在成为作战必需品。
来源:Manufacturing Mag、Marine Link、美国海军研究生院、3D Printing Industry、SPEE3D



