RIMPAC 2026海上金属3D打印实战验证:舰载混合制造系统实现远洋零件按需生产,美国海军重塑后勤新模式

👁️ 2020浏览 📅 2026-07-26

2026年6月至7月,全球最大规模海上联合军演,环太平洋2026(RIMPAC 2026)在夏威夷群岛及周边海域举行。31个国家的约25000名人员、40艘水面舰艇、5艘潜艇和140架飞机参与此次演习。本届军演的一个独特看点在于:增材制造技术首次以大规模的"分布式制造网络"形式深度嵌入舰队后勤保障体系,从航母到两栖舰,多型舰艇搭载了金属3D打印系统,实现了远洋环境中的零件"随需随产"。

USS Essex号搭载混合制造系统:增减材一体化登舰

在RIMPAC 2026框架下,美国海军研究生院先进制造研究与教育联盟(CAMRE)主导了一项分布式先进制造实验。Phillips Corporation联邦分部在埃塞克斯号(USS Essex, LHD-2)两栖攻击舰上部署了一套集装箱式混合制造系统。该系统将Haas TM-1P五轴CNC加工中心与Meltio Blue丝材激光金属沉积增材制造技术融合于同一平台,在一个工作流中同时实现金属零件的增材制造和精密减材加工。

Meltio Blue采用丝材激光定向能量沉积(DED)技术,相比于粉末床工艺,丝材在舰船环境中更加安全,不需要考虑金属粉末的密闭储存和防爆问题,显著降低了上舰操作的安全门槛。该系统可打印不锈钢、钛合金等多种结构合金,能够覆盖一艘海军舰艇日常维护中绝大部分金属零件的修复和制造需求。Phillips Federal总裁Brian Kristaponis表示:"当传统供应链无法提供关键备件时,在需求点附近制造或修复零件的能力可以直接提升舰队的战备水平。"

CAMRE实验的目标是在整个RIMPAC演习期间,将50多个先进制造节点连接成一个集成的分布式制造网络,目标是将备件获取时间从"数月缩短至数天"。软件层面,3YourMind公司提供"数字线程"系统,负责管理零件识别、订单管理和生产规划,被军方形容为"制造业的Uber,送达速度堪比亚马逊"。

罗斯福号航母同步验证:远征混合制造首次登上航母

值得关注的是,3D打印的验证并不仅限于埃塞克斯号两栖舰。尼米兹级航空母舰西奥多·罗斯福号(USS Theodore Roosevelt, CVN-71)也在本次军演中部署了ADDiTEC HYBRiD-X远征混合制造系统。据美国海军新闻稿,这是可部署的集装箱式制造平台首次在航空母舰上实现关键金属零件的生产和修复。

美国海军陆战队创新分队(MIU)深度参与了此次验证。MIU是一支驻扎在纽约纽堡的专业预备役部队,其特色在于利用预备役海军陆战队员在民用私营部门的专业技术,加速先进商业技术向军方的转化。此外,Firestorm Labs的xCell远征增材制造工厂也在埃塞克斯号上用于生产无人机和舰用零件。HavocAI则贡献了自主无人水面艇用于零件运输,展示了"制造+物流"的完整闭环。

法马通2500万欧元建成欧洲首座核能增材制造中心

增材制造在国防工业的应用不只局限于海上。2026年7月,法国核能巨头法马通(Framatome)在罗芒市正式启用欧洲首座面向核能与国防领域的专业增材制造设施。该中心投资2500万欧元,占地6000平方米,从破土动工到满产仅用一年时间,自2026年5月已投入运营。

该中心同时部署了两种互补型金属增材制造技术:激光粉末床熔融(LPBF)用于精密部件,电弧增材制造(WAAM)用于大型结构件。两者结合使法马通能够生产从数克的小型零件到数吨重、尺寸从几毫米到5米的部件,完全覆盖法国核反应堆主回路备件的全部几何尺寸需求。目前中心约有20名员工,集成了生产、研发、工艺认证和培训四大功能。

法马通CEO Grégoire Ponchon在揭幕仪式上表示,这不仅是生产车间,更是供应链安全的关键基础设施,关键核能部件可在法国本土自主制造,减少对外部供应商的依赖。该公司已采用WAAM技术完成EPR2机组一回路叶轮的试制,生产周期从传统铸造的近三年压缩至10个月(3个月成型加工加7个月后续处理),碳排放量降低约80%,成本与传统工艺大致相当。中心已签署价值1000万欧元(约合1144万美元)的首单合同。

Massivit RapidWings:复合材料模具从数月压缩至数天

在国防增材制造的另一个重要方向上,以色列工业3D打印龙头Massivit于2026年7月推出了RapidWings平台,一个面向航空航天和国防的复合材料制造交钥匙方案。该平台基于Massivit专有的Cast-In-Motion(CIM)技术,这是一种用于双组分热固性复合材料模具的大幅面数字化沉积工艺。

传统方法需要三到六个月才能生产出航空级复合材料模具,而CIM技术将其压缩到数天以内。已完成的项目显示,相比传统金属和可加工板材方案,模具成本降低了40%至70%,交付周期缩短高达90%。7月7日,Massivit在西班牙巴塞罗那启用了首个欧洲RapidWings服务中心,为欧洲航空航天和国防客户提供按需模具生产服务,包括模具、母模、芯轴、夹具和原型模具等。

Massivit通过联合制造联盟(JMA)模式运作,已与以色列Comparts Ltd.建立了首个JMA合作伙伴关系,全面投入运营并在多个国防项目中服务于领先OEM厂商。美国空军退役准将Chris Athearn表示:"今天,最大的武器就是工厂,即以比消耗速度更快的速度生产武器的能力。"这一观点精准概括了增材制造对国防供应链的核心价值。

趋势展望:增材制造从实验走向国防供应链核心

从RIMPAC 2026的海上实战验证,到法马通核能制造中心的工业级部署,再到Massivit全球复合材料网络的加速扩张,2026年正在成为增材制造全面嵌入国防供应链的关键转折年。美国国防部已通过联合增材制造加速器和America Makes JAQS认证框架将增材制造列为首要采购方向,RIMPAC获取的真实海上数据将直接输入这些认证体系,帮助定义混合金属增材制造在国防供应链中的部署标准。

增材制造的核心价值在国防领域体现得尤为清晰:缩短供应链、降低对海外供应商的依赖、在小批量多品种场景中实现按需生产。当这些能力在航母、两栖舰、核电站和飞机制造线上同时铺开,3D打印已不再只是原型工具,而是大国工业竞争力的战略基础设施。

据业内分析师预测,随着AI 3D建模技术的不断成熟和3D打印硬件的持续降价,全球3D打印市场将在未来三至五年内保持年均两位数以上的增长率。对于中国企业而言,在消费级领域的先发优势正在向工业级、医疗级和国防级应用快速传导,一个由技术创新驱动、产业链协同推进的增材制造新纪元正在全面展开。

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