הדפסות תלת מימד לתעשייה הביטחונית
טכנולוגיית הדפסת תלת מימד נחשבת על ידי משרד ההגנה האמריקני כטכנולוגיית מפתח לתמיכה לוגיסטית ביטחונית לאומית בשל יתרונותיה בייצור מהיר של חלקים מורכבים, הפחתת זמן ועלויות ייצור ושיפור ניצול החומרים. לאחרונה, משרד ההגנה האמריקני וסוכנויות ממשלתיות אחרות קידמו את היישום של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד בייצור חלקי חילוף, ציוד מותאם אישית, פריסה מהירה ותיקון בשדה הקרב, והשיקו שיתופי פעולה מרובים עם חברות פרטיות ואוניברסיטאות כדי לפתור את היישום המעשי. שאלה של בעיות בטכנולוגיית הדפסת תלת מימד. צפוי כי עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד וטכנולוגיות נלוות, ירחב עוד יותר היקף היישום של טכנולוגיה זו בתחום ההגנה הלאומית, והיא צפויה למלא תפקיד חשוב יותר בהגברת יכולות ההגנה הלאומיות.
כיצד היית מאפיין את ההשפעה של טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית על תעשיית ההגנה והתעופה והחלל
אולי באופן לא מפתיע, כמעט שלושה רבעים מהמשיבים בסקר אמרו שהם משתמשים בטכנולוגיות ייצור תוספים ליצירת אב טיפוס. מעבר לכך, 44% משתמשים בו לתיקון ותחזוקה, 43% ממנפים אותו למחקר ופיתוח וכמעט ארבעה מתוך 10 מנצלים אותו לחלקי ייצור. לבסוף, כשליש השיבו שהם משתמשים בהדפסת תלת מימד עבור ג'גים, מתקנים וכלי עבודה או ייצור גשרים. מקרי השימוש משתנים מדי יום כאשר נחשפים התקדמויות חדשות.
לפני כמה שנים, עצם היכולת להשתמש בהדפסת תלת מימד בייצור ביטחוני וחלל היה די ליתרון תחרותי. חברות הכשירו חומרים ותהליכים בשקט והשתמשו בטכנולוגיות הללו כדי לפצח את התחרות שלהן ביכולת הפלטפורמה, משקל או נפח מטען מופחת. כיום, מוקד החומרים גדל מסתם פלסטיק לכלול חומר מתכתי, מה שסוללת את הדרך להזדמנויות חדשות. כאשר חומרים כגון מתכות מיוצרות תוספים מקבלים דריסת רגל חזקה, נראה את מקרי השימוש גדלים באופן דרמטי בתחום ההגנה, התעופה והחלל. למעשה, כמעט תשעה מתוך 10 משתתפים אומרים שהם מצפים שהשימוש שלהם בהדפסת תלת מימד יוכפל לפחות במהלך השנים הקרובות.אנו צופים כעת במגמה מוכרת: עם כל פיתוח חדש, אנו רואים שחקני התעשייה נסוגים מהתעשייה כדי להתמקד במומנטום החדש. למרות שאנו יודעים למה לצפות הלאה, העבודה מאחורי הקלעים מדהימה וכולן צועדת לקראת בניית יתרון תחרותי. לכן, אין זה מפתיע ש-36% אומרים שהם ישקיעו בייצור תוסף בחמש השנים הקרובות. מספר זה אינו כולל את המאמצים המוקדמים של טכנולוגיות ייצור תוסף במגזר השוק.
היתרונות של הדפסת תלת מימד בתעשייה הביטחונית והחלל
ניצול ייצור נוסף עשוי להיות בחיתוליו בצורות מסוימות, אך אנו רואים אימוץ עבור חלקים שיש להם סיכון גבוה יותר הקשור אליו. למבנים משניים ויישומי מערכות קריטיים היתרונות של שימוש ברכיבים מודפסים בתלת מימד לתעופה וחלל והגנה הם רבים.
כטכנולוגיה חדשנית שיכולה לשנות את מודלי המחקר והפיתוח, הייצור והתחזוקה של כלי נשק וציוד, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד זכתה לתשומת לב ממחלקת ההגנה של ארה"ב. דוח מאת American Additive Manufacturing Research Company (AM Research) קובע כי ההוצאה הישירה של משרד ההגנה האמריקני בתחום טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית תעמוד על כ-500 מיליון דולר בשנת 2024, ותשמור על צמיחה בקצב צמיחה שנתי מורכב של 23 % צפוי שעד 2030 ההוצאה השנתית תגיע ל-1.5 מיליארד דולר. גידול ההשקעות העצום הזה מדגיש את החשיבות האסטרטגית של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד לתחום הביטחוני. באופן ספציפי, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד יכולה להעניק יכולות חדשות לתחום ההגנה הלאומי בהיבטים הבאים:
- הראשון הוא להשיג ייצור מהיר של נשק וציוד ולשפר את מהירות התגובה. טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית יכולה לייצר כלי נשק מורכבים וציוד וחלקים בתוך שעות ספורות, ולשפר מאוד את היעילות בהשוואה לשיטות ייצור מסורתיות, ובכך לשפר את יכולת האספקה של כלי נשק וציוד, לקצר את זמן ההפסקה של כלי נשק וציוד פגומים, והתאמה טובה יותר. צורך בפריסה ותיקון מהיר של נשק וציוד בפעולות צבאיות.
- השני הוא ייצור מותאם אישית. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מאפשרת ייצור על פי דרישה של חלקים, כלים וציוד מותאמים אישית ללא צורך בקווי ייצור ומלאי בקנה מידה גדול. היא יכולה לענות על צורכי התאמה אישית שונים של כלי נשק וציוד מתקדמים והיא ניתנת להתאמה וגמישה .
- השלישית היא הפחתת הנטל הלוגיסטי והפחתת עלויות הלוגיסטיקה. על ידי שימוש בציוד הדפסת תלת מימד נייד לביצוע ייצור מבוזר מקומי בקו החזית או באזורים מרוחקים, הצבא יכול להפחית את תלותו על הובלה למרחקים ארוכים ואחסנה בקנה מידה גדול, ולהפחית את העלויות הלוגיסטיות. יחד עם זאת, באמצעות ייצור מבוזר מקומי ניתן לשפר את מהירות התגובה של הצבא ולהפחית את הסיכון לגילוי ותקיפה של קווי אספקה.
- הרביעית היא לשפר את יעילות ניצול המשאבים. חלק מהנשקים והציוד משתמשים בחומרי גלם יקרים, וטכנולוגיית הדפסת תלת מימד יכולה להפחית את החומרים המתכלים של חלקי מבנה מורכבים. יחד עם זאת, בייצור של קבוצות קטנות של כלי נשק וציוד, ניתן להשתמש בטכנולוגיית הדפסת תלת מימד כדי לדגמן ולהדפיס ישירות ללא צורך ביצירת תבניות, מה שמפחית את ההשקעה הכוללת.
היכולות של מדפסת התלת מימד שלנו בתעשייה הביטחונית
בנוף הביטחוני המתפתח במהירות של ימינו, חדשנות היא המפתח לשמירה על יתרון אסטרטגי. BE-CU, מובילה עולמית בהדפסת תלת מימד וייצור תוסף, הייתה בחזית אספקת פתרונות חדישים לתעשייה הביטחונית. עם מגוון מגוון של מדפסות, חומרים וטכנולוגיות תלת-ממד, שירות ההדפסה התלת-ממדית שלנו מאפשר לארגונים ביטחוניים לייעל את הייצור, לשפר את המוכנות התפעולית ולהפחית עלויות, ובכך לחולל מהפכה בהדפסת התלת-ממד בתעשייה הביטחונית.
יצירת אב טיפוס ואימות מהירים
ממלא תפקיד חשוב בהאצת פיתוח מערכות ההגנה. על ידי הפעלת אב טיפוס מהיר, מהנדסים יכולים לחזור על עיצובים במהירות, להעריך צורה, התאמה ותפקוד ולקבל החלטות מושכלות בשלב מוקדם בתהליך הפיתוח. יכולת זו מפחיתה את זמן הפיתוח ומבטיחה שהמוצר הסופי עומד במפרטים מחמירים, מה שהופך אותו לכלי חיוני להדפסת תלת מימד בתעשייה הביטחונית.
בקר להדפסת תלת מימד
התאמה אישית היא קריטית בתעשייה הביטחונית כי אין פתרון אחד שמתאים לכולם. שירותי הדפסת התלת מימד שלנו מאפשרים לארגונים ביטחוניים להתאים רכיבים וציוד לדרישות משימה ספציפיות, לרבות ציוד צבאי להדפסת תלת מימד. בין אם מדובר בציוד מותאם אישית לחיילים או בחלקים מיוחדים לכלי רכב ולמטוסים, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד בתעשייה הביטחונית יכולה להבטיח ייצור מדויק ויעיל ולעצב מחדש את הדפסת התלת מימד ביישומים ביטחוניים.
הדפסת 3D חלקי חילוף לפי דרישה
שמירה על מוכנות מבצעית היא בראש סדר העדיפויות של ארגוני הביטחון. פתרונות הדפסה תלת מימדיים לתעשייה הביטחונית יכולים לייצר חלקי חילוף לפי דרישה, מה שמפחית את הצורך במלאי חלקי חילוף גדול. יכולת זו מבטיחה שניתן לתקן או להחליף במהירות ציוד קריטי, כולל מל"טים מודפסים בתלת מימד בשטח, מה שמגביר את הצלחת המשימה ומדגים את הרבגוניות של הדפסת תלת מימד ביישומי הגנה.
גיאומטריות מורכבות ומבנים קלים
טכנולוגיית הייצור התוסף שלנו מאפשרת יצירת מבנים מורכבים וקלים שפעם היה קשה להשיג בשיטות ייצור מסורתיות. הטכנולוגיה יכולה לשפר את הביצועים ואת יעילות הדלק של כלי רכב, כלי טיס וציוד צבאיים, ולגבש עוד יותר את תפקידה של הדפסת תלת מימד בתעשייה הביטחונית.
חוסן שרשרת האספקה
שיבושים בשרשרת האספקה העולמית עלולים להציב אתגרים משמעותיים לארגוני הביטחון. הדפסת תלת מימד של התעשייה הביטחונית מפחיתה את ההסתמכות על שרשרות אספקה מסורתיות עבור רכיבים וחומרים מסוימים, ומשפרת את הביטחון הלאומי על ידי הפחתת נקודות תורפה במערכות הגנה מודפסות בתלת מימד.
מערכות בלתי מאוישות ורובוטים
ההסתמכות של התעשייה הביטחונית על מערכות בלתי מאוישות, מל"טים ורובוטים ממשיכה לגדול, עם הדפסת תלת מימד של מל"טים בחזית. BE-CU תומכת בפיתוח זה על ידי אספקת יכולות אבות טיפוס וייצור מהירות עבור רכיבי מפתח, תוך הבטחת פריסת מערכות אמינות ויעילות, כולל מל"טים מודפסים בתלת מימד.
מארז לתעשיית הביטחון להדפסת תלת מימד
ליכולות ההדפסה התלת מימדית שלנו יש תפקיד מרכזי בפתרון האתגרים המורכבים העומדים בפני התעשייה הביטחונית. מאבות טיפוס מהירים להתאמה אישית, ייצור חלקי חילוף ועד חומרים מתקדמים, BE-CU מאפשרת לארגוני הגנה לחדש, להתאים ולשמור על יתרון אסטרטגי בעולם המשתנה ללא הרף. על ידי ניצול הכוח של ייצור תוסף, BE-CU עוזר לעצב את עתיד הטכנולוגיה הביטחונית ויישומי ההגנה של הדפסת תלת מימד.להלן מארזי ההדפסה שלנו:
עבור ארגונים ביטחוניים המעוניינים לשפר את היכולות שלהם ולהישאר בחזית מערכות ההגנה המודפסות בתלת-ממד, BE-CU הוא שותף מהימן המספק פתרונות גמישים, מאובטחים וחדישים יותר לעתיד של הדפסת תלת-ממד עבור התעשייה הביטחונית.
הדפסת תלת מימד בתעשייה הביטחונית
בעוד שהמגזר הביטחוני קוצר רבים מהיתרונות שדיברתי עליהם, ישנם היבטים של הדפסת תלת מימד שימושיים עבור יישומי הגנה ספציפיים. לדוגמה, הדפסת תלת מימד יכולה לאפשר תיקוני בסיס הפעלה מיידיים קדימה. זה גם מבטל כלים קשיחים, ובכך מגדיל את האבטחה של ה-IP העיצובי של החברה תוך הפחתת עלויות חד פעמיות והבטחת תמיכה במחזור החיים (ללא כלים שאבדו או פגומים).
מאז רוסיה העלתה את הלוויין הראשון למסלול באוקטובר 1957, יותר מ-40 מדינות שיגרו כ-8,100 לוויינים. נכון להיום, ישנם 1,957 לוויינים פעילים המקיפים את כדור הארץ על אף שלא ידוע בדיוק כמה הם לוויינים צבאיים (חלקם בשל סודיות ובחלקם בשל משימות דו-שימושיות), 422 רשומים כלוויינים צבאיים ומשמשים בעיקר לאיסוף מודיעין; , ניווט ותקשורת.
ישנם שני אתגרים עיקריים בבניית תושבות לוויין. ראשית, הם דורשים עיצובים גיאומטריים מיוחדים כדי להדק היטב את הרכיבים לגוף הלוויין. שנית, הסוגריים פועלים כמבודדים ויכולים לעמוד בטווח רחב של טמפרטורות מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ, הנעים בין -274 ל-212 מעלות פרנהייט בקירוב. רכיבים אלו נתונים ללחצי אוויר גבוהים במיוחד.
מהנדסים בחברת איירבוס הגנה וחלל גילו שייצור תוסף הוא הדרך היעילה ביותר לייצור רכיבי לוויין. מעצבים ומהנדסים ממנפים טיטניום כדי לממש את היתרונות הרבים של הדפסת תלת מימד: חיסכון בעלויות באמצעות הפחתת בזבוז, זמן הרכבה מופחת באמצעות איחוד חלקים, ביצועים משופרים באמצעות גיאומטריות אופטימליות, חופש מהמגבלות של ייצור מסורתי וחלקים קלים שניתן להשתמש בהם לאורך כל הדרך. הפרויקט כולו חוסך בדלק.
מעבר לרכיבים מכניים, אולי היתרון הגדול ביותר של הדפסת תלת מימד לתעשייה הביטחונית הוא היכולת שלה לייצר רכיבים אלקטרוניים פונקציונליים. עם ייצור תוסף, יצרני OEM יכולים לייצר מעגלים ואנטנות בנפחים גבוהים במינימום זמן, עלות וחומרים.
יתרון עצום של הדפסת תלת מימד הוא ייצור באתר. הובלת חלקים וחומרים כרוכה בעלויות של זמן וכסף כאחד; עם ייצור תוסף, ניתן להדפיס רכיבים מותאמים במיקום. פוטנציאל זה לרשת ייצור מבוזרת גלובלית משפר את היעילות הכוללת תוך מתן חיסכון משמעותי, ומאפשר לחברות לשמור על רמות מלאי אידיאליות כדי למקסם את הפרודוקטיביות ולפתוח שרשראות ערך חדשות על פני ענפי התעשייה.
כצפוי, זוהי גם יכולת אסטרטגית ביותר עבור התעשייה הביטחונית. ניתן להקים מתקנים ליד בסיסי אוויר חיוניים, ומדפסות יכולות להיות מותקנות בכל מקום, מבסיסי חיל האוויר ועד נושאות מטוסים.
במבט אל העתיד, יכולת זו יכולה לאפשר לחברות לעשות יותר מאשר לחשוב ולפעול ברמה גלובלית… היא יכולה לאפשר להן לפעול מעבר לגבולות כדור הארץ. הדפסת תלת מימד עשויה להתברר כמפתח לחקר החלל כמו גם לקולוניזציה של הירח והכוכב לכת.
מאז 1960, האנושות ניהלה עשרות משימות על מאדים. חלקם עברו ביעף, חלקם היו מסלולים ותיקים, חוקרים את כדור הארץ במשך שנים. לכולם הייתה מטרה אחת: להבין טוב יותר את שכנתנו הפלנטרית. אבל עוד לפני הנגיעה הראשונה של נאס"א בכוכב הלכת האדום, אנשים דמיינו ללכת, אפילו חיים על מאדים. עם זאת, ישנם מספר אתגרים לוגיסטיים העומדים בדרכה של חברה אנושית מתפקדת. אתגר מרכזי אחד הוא להבין כיצד להעביר אספקה בין כדור הארץ למאדים, הבדל ממוצע של 140 מיליון מיילים.
הדפסת תלת מימד יכולה לפתור בעיה זו. במקום להסתמך על אספקה שתגיע למסלול סביב השמש, מתיישבי "הגבול הסופי" יכולים להשתמש בייצור תוסף כדי לייצר בעצמם את הכלים, חלקי המכונות ועוד. כדי להשיג זאת ביעילות מרבית, חוקרים בסוכנות החלל האירופית ו-Lithoz, חברה אוסטרית לפתרונות ייצור, ערכו ניסויים בשימוש בחומר חדש בהדפסת תלת מימד: אבק ירח. על ידי שתילת מדפסות תלת מימד, החוקרים מקווים להעצים מושבה עצמאית על מאדים. הם פיתחו רגוליט מדומה, "סוג של אבק קרמי זעיר ורחוק", שמועבר דרך מסננת ואז מעורבב עם חומר מקשר שמגיב לאור שמחזיק חלקיקי אבק יחד. התהליך דומה ל- Direct Metal Laser Sintering (DMLS) או Selective Laser Melting (SLM).
בין אם עוזרים לחברת תעופה להשלים את צבר ההזמנות שלה או הדפסת מפתח ברגים מאבק ירח עבור המתיישבים הראשונים של מאדים, האפשרויות של הדפסת תלת מימד בתעשיית התעופה והחלל והביטחון משתרעות הרבה מעבר לאטמוספירה של כדור הארץ. יהיה מעניין לראות אילו יישומים חדשים יצוצו כאשר ייצור תוסף מבטיח את מקומו ככלי חיוני בתעופה. דבר אחד בטוח: ללא הדפסת תלת מימד, מטוס העתיד לעולם לא יוכל לרדת מהקרקע.
