美国海军实验室利用3D打印将工具交付周期缩短90%以上

2025年6月28日，南极熊获悉，在美国F-35闪电II联合项目办公室（JPO）的指导下，海军航空系统司令部（NAVAIR）东部舰队战备中心（FRCE）创新实验室的专家团队通过增材制造技术，成功满足了对2000个O形圈安装工具的紧急采购需求。这一突破性的案例展示了3D打印技术在军事领域应用的潜力。

3D打印向军方紧急采购递交满意答卷

JPO负责管理美国以及盟友和合作伙伴使用的第五代联合攻击战斗机（JSF）系统的全生命周期，要求采购2000个O形圈安装工具。这些工具是手动使用的，旨在将橡胶密封圈（O形圈）无损地安装到精密飞机部件上。东部舰队战备中心创新实验室的两位专家迅速响应，开始处理这一请求。他们首先确定了实验室中哪种增材制造技术最适合这一特定任务。

首席工程师Jeremy Bunting认为O形圈安装工具非常适合采用数字光处理（DLP）技术进行生产。因此，他和技术员Ken Murphy打印了20个测试批次，供F-35闪电支援团队的当地代表以及联合项目办公室进行评估。在对设计进行了一些调整并由支援团队进行测试以确保这些打印部件适用于任务后，Bunting和Murphy开始着手生产最终产品。

△FRCE创新实验室使用Stratasys Origin One制作的3D打印O形圈安装工具

在不到两周的时间内，他们利用Stratasys Origin One DLP打印机成功打印了全部2000件工具，这比传统采购流程预计的六个月交付周期缩短了近10%。创新实验室还将部分工具直接交付给了海军陆战队航空后勤中队14（MALS-14）。

MALS-14的生产控制官，Jason Moore上尉向海军航空系统司令部报告称：“这些努力将带来快速的能力提升、迅速的部署和保障，进而提高所有作战人员的飞机和任务战备能力。它们还展示了将3D打印技术与航空航天应用相结合，将如何持续为空军带来益处。这对空军后勤司令部和最终用户而言，是一个双赢的局面。”

Bunting指出，这份订单中使用的原材料消耗量接近创新实验室2024年预期总产量。他解释说：“虽然这项工作量很大，因此非常不寻常，但创新实验室每天都在处理类似的挑战。创新实验室的使命就是为了快速交付、解决问题，并保持对3D打印技术的敏捷响应。因此，虽然从数量和我们利用这项新技术的方式来看，这项工作是独一无二的，但从我们的日常业务角度来看，这仅仅是常规操作。”

△创新实验室首席工程师Jeremy Bunting

美国国防部推动军用3D打印制造布局

随着增材制造技术在军事领域的应用不断扩展，预计类似的大规模订单将在创新实验室以及国防部（DoD）的其它类似机构中成为常态。每一个通过增材制造实现按需生产的成功案例，都进一步证明了越来越多的美国军方采购需求可以通过增材制造技术来满足。

为了实现这一长期发展轨迹的下一个重大飞跃，国防部的增材制造能力需要与商业领域的制造业务相结合。最近，美国众议院在2026年国防预算中提出了“商业储备制造网络”的提案，这将使国防部能够利用民用生产能力应对激增的需求，使得这一可能性变得更加现实。

为了确保此类努力的成功，需要像FRCE这样的组织与合格制造商分享最佳实践，特别是在增材制造等先进制造工艺方面。国防部的制造商在这方面往往比民用制造商更为先进。要将这一潜力转化为现实，需要多个环节的同步推进。然而，像这样的案例研究对于推动这一进程具有重要作用。