3D/4D打印技術在防空反導武器裝備制造領域的應用研究

曹陽

摘?要：隨著時代的進步，科技發展的越來越快，在進行“第三次工業革命”的時候，出現了3D打印技術。3D打印技術的出現，很快就被應用到了各個領域，尤其在防空反導武器制造領域，更是取得了卓越的效果。在之后的幾年，又出現了4D打印技術，更是在防空反導武器制造領域掀起了一片浪潮。本篇論文首先介紹了3D和4D打印技術，然后又分別介紹了3D打印技術和4D打印技術在防空反導武器制造領域的應用，最后還探討了兩者的發展前景，希望對以后的技術發展有所幫助。

關鍵詞：3D打印技術;4D打印技術;防空反導武器

1?引言

以前，美國無疑是技術最先進的國家，3D打印技術也是由美國最先提出來的。在二十世紀八十年代，美國就已經研究出了3D打印技術，并將這項技術應用于各個領域，比如教育和醫療等領域，并且都取得了卓越的成績。3D打印技術主要還是應用在物體的設計制造上。本質上來說，3D打印技術就是在計算機上進行物體的結構設計，然后通過金屬材料或者其他的合成材料將設計好的物體打印出實體來。

而4D打印技術就不一樣了，4D打印技術是在3D打印技術的基礎上又進行了改革。3D打印技術只擁有三個維度，物體的長、寬和高，即在計算機上進行設計時的X軸、Y軸和Z軸。4D打印技術則是多了一個時間元素，即T。這是一個比較抽象的概念，簡單來說，由3D打印技術打印出來的物體是“死的”，二由4D打印出來的物體是“活的”。由4D打印技術打印出來的物體，可以自主的改變自己的形態，而不用人為控制。可以說，4D打印技術與3D打印技術相比，是一次質的飛躍。

2?3D/4D打印技術在防空反導武器裝備制造領域的應用

可以說4D打印技術的發展是以3D打印技術為基石的，如果沒有3D打印技術，就不會有4D打印技術的出現。也因為4D打印技術出現的比較晚，歷時時間也比較短，所以發展和應用還沒有3D打印技術那么的廣泛。而3D打印技術已經應用到了各個領域，并且得到了人們的一致認可，尤其在防空反導武器的等高智商領域，更是坐上了第一把交椅。

2.1 3D打印技術在防空反導武器裝備制造領域的應用

（1）在2015年下半旬的時候，雷神公司發布了一道消息，這個消息可以說是震驚了全球，那就是雷神公司已經熟練掌握了3D打印技術，并且防空反導武器的大部分零件都可以應用3D打印技術打印出來。雖然還不能達到流水線生產，但是在當時可以說是很先進的了。

（2）在2016年上半旬的時候，美國又公布，洛馬公司在雷神公司的基礎上，又進一步研發了3D打印技術在防空反導武器制造的使用，并且取得了很大的進展。雷神公司只是能利用3D打印技術逐個的制造防空反導武器的零件，但是洛馬公司已經可以利用3D打印技術進行部分零件的連接了。這又是一次技術的進步，同時又進一步展示了3D打印技術在防空反導武器制造領域的重要作用。

2.2?4D打印技術對防空反導武器性能的影響

由于3D打印技術在防空反導武器上取得的巨大成就，人們在3D打印技術的基礎上又研發了4D打印技術?？梢哉f，將4D打印技術應用到防空反導武器上，使防空反導武器的性能大大的提升了。

2.2.1 4D打印或將改變防空反導武器裝備制造流程

以往人們生產防空反導武器的方式，都是直接生產出完整的產品，然后在逐步地進行試驗，在得到滿意的效果以后，在將成品打包裝備，運送到要使用該武器的地方，然后還要進行人工組裝，最后才能投入到使用。但是在4D打印技術應用到防空反導武器的制造上以后，就改變了這個生產方式。首先，只要生產出一個半成品即可，然后將這個半成品運送到要使用的位置。然后這個半成品可以通過自行組裝來完成最后的組裝，然后應用到使用中。還可以根據環境、任務或者攻擊目標等，人為的通過某些介質來觸發防空反導武器的組裝。這樣，在運送的過程中，就可以大大降低工作效率，而且制造出來的防空反導武器還更加的適合使用。

2.2.2 4D打印或將大幅降低制造成本并將取代人工組裝

現在大部分的防空反導武器的組裝都是靠人力，這就需要耗費大量的人力和物力。首先對組裝的人要求就很嚴格，工作人員不僅需要大量的專業知識，還需要熟練的組裝技術。并且隨著研究的深入，防空反導武器的設計會越來越復雜，零件也會越來越復雜，這樣在組裝的時候就會越來越難，因此在組裝問題上，需要耗費的成本就會越來越高昂。但是在4D打印技術出現以后，就可以改變這個狀況。因為在設計的時候，就可以將防空反導武器一些需要組裝在一起的零件在一起打印，這樣防空反導武器就可以完成自組裝，就省去了人力的耗費。

2.2.3 4D打印或將進一步加快驅動創新速度

在一種新型防空反導武器出現之前，要經歷漫長的過程。首先在研究之前就要設計出要研究的武器的大框，然后進行上報。其次就是設計的過程，設計的過程完全就是靠人力的想象，一種防空反導武器有大量的零件，每個零件設計完以后，才能打印出來，然后組裝起來，組裝成成品以后，才能進行試驗，然后在試驗中發現問題，然后再進行設計的更改，然后再根據設計的更改設計出新的零件，然后再制造出來，然后再組裝，再試驗，再發現不足，再更改，這一個需要反復很多次的步驟，一種新型防空反導武器的產生甚至要經歷上千次或者上萬次的試驗，才能得到自己預想的效果，所以一種新型防空反導武器的產生，往往要經歷很長時間，短則十幾年，長則數十年，所以這是既耗費經歷又耗費時間的事情。但是在4D打印技術產生以后，就大大縮減了這個時間。因為4D打印技術在打印產品的時候，就可以將防空反導武器需要連接在一起的部件一起打印，這樣，生產出來的防空反導武器就可以自行組裝，最主要的是，在試驗的時候，運用4D打印技術制造出來的防空反導武器可以根據環境的不同進行自行更改，改變成可以更好適應當前環境的形態。這樣，就省去了工作人員自己尋找不足的步驟，同時也省去了再制造用于試驗的產品的步驟，這就從根本上縮短了防空反導武器研究的時間。所以，本來幾十年才可能完成的事情，而現在，可能在幾年之內就可以完成，這是防空反導武器制造領域的一個重大突破。

2.2.4 4D打印或將優化防空反導武器的相關性能

4D打印技術優于3D打印技術明顯的一個特征就是，運用3D打印技術打印出來的防空反導武器是“死的”，而運用4D打印技術打印出來的防空反導武器是“活的”。比如，防空反導武器在發射的過程中，運用3D打印技術打印出來的導彈，制造出來是什么樣，發射的過程中就是什么樣，不會因為環境或者突發狀況而改變，但是運用4D打印技術打印出來的導彈就不一樣了，運用4D打印技術打印出來的導彈，在發射的過程中，可以根據環境的變化來改變自己的形態，進而讓自己本身可以更加的適應環境，然后提高發射速度。

3?結論

本篇論文詳細的介紹了3D打印技術和4D打印技術，并且研究了3D打印技術和4D打印技術在防空反導武器制造領域的應用。通過本篇論文不難看出，3D打印技術和4D打印技術在防空反導武器制造領域取得的成效是卓越的。并且隨著科技的不斷發展，將3D打印技術和4D打印技術融入到防空反導武器的制造領域是以后發展的主要潮流。

參考文獻

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