اختراق الألياف المستمرة في الطباعة ثلاثية الأبعاد العسكرية: شركة Continuous Composites توقّع عقدًا مع الجيش الأمريكي

تخطو الصناعة الدفاعية كل يوم خطوة جديدة نحو دمج تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد العسكرية في خطوط الإنتاج. أعلنت شركة Continuous Composites, Inc. (CCI) التي تتخذ من ولاية أيداهو مقرًا لها توقيع عقد متعدد السنوات مع مركز الطيران والصواريخ التابع لقيادة تطوير القدرات القتالية (DEVCOM) في الجيش الأمريكي. وستجري تقييم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالألياف المستمرة CF3D التابعة للشركة لحل تحديات قابلية التصنيع والتكلفة على منصّات صواريخ الضربات الدقيقة. ويجري تنفيذ العمل عبر America Makes ضمن برنامج ManTech (تكنولوجيا التصنيع) التابع للجيش الأمريكي. وتُظهر مثل هذه المشاريع مدى سرعة نضج التصنيع الإضافي داخل سلسلة التوريد الدفاعية.

ما هي تقنية CF3D وكيف تعمل؟

CF3D هي طريقة تتيح إنتاج المواد المركبة المعزّزة بالألياف المستمرة عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد. ففي حين يتطلب التصنيع التقليدي للمواد المركبة وضع الألياف يدويًا أو بالقوالب، تقوم CF3D بتصميم اتجاه الألياف رقميًا وتحسينه وفقًا لهندسة القطعة. وبذلك يقل هدر المواد من جهة، ويُمكن زيادة كثافة الألياف في المناطق الحرجة للأداء الميكانيكي من جهة أخرى. وباستخدام ألياف الكربون أو الزجاج المستمرة المطمورة داخل راتنج حراري صلب، تحقق الطريقة خواص ميكانيكية مماثلة للمواد المركبة التقليدية (prepreg)، لكنها توفر ميزة كبيرة من حيث وقت الإنتاج وتكلفة الأدوات. وتركّز أعمال CCI على بنية صاروخ Precision Strike Missile على وجه الخصوص على مشاكل المردودية وقابلية التكرار التي تواجه إنتاج مكونات الصواريخ المعقدة.

الدور المتنامي للطباعة ثلاثية الأبعاد في المشتريات الدفاعية

يُوضّح هذا العقد بجلاء المرحلة التي بلغها التصنيع الإضافي في سلسلة التوريد الدفاعية الأمريكية. فطرق الإنتاج التقليدية تفرض قيودًا على المردودية وقابلية التكرار ومتانة سلسلة التوريد، ولا سيما في مكونات الصواريخ منخفضة الكمية وعالية القيمة. وقد صُمّمت تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد العسكرية مثل CF3D تحديدًا لتجاوز هذه القيود. وضمن العقد، تركّز الشركة على ثلاثة أهداف رئيسية: رفع مردودية الإنتاج، وتقليل التباين بين الأجزاء، وتعزيز متانة سلسلة التوريد. وكانت CCI قد حصلت سابقًا على تمويل من AFWERX حول طرق ربط CF3D، ويثبت هذا العقد الجديد أن مستوى نضج التقنية آخذ في الارتفاع. وتنمو حصة التصنيع الإضافي من ميزانيات الدفاع كل عام، مما يخلق فرصًا جديدة في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد الصناعية.

الجسر بين الطباعة FDM والطباعة المركبة ثلاثية الأبعاد

على الرغم من أن CF3D طريقة تصنيع صناعية للمواد المركبة، إلا أن المبادئ الأساسية الكامنة وراءها تتشارك في تشابهات كبيرة مع تقنية FDM. يمكن اعتبار الفيلامنتات المعزّزة بالألياف المستمرة مواد FDM محسّنة — تمامًا مثل استخدام الفيلامنتات المعزّزة بألياف الكربون في طابعات FDM. ويُظهر انتشار FDM في صناعة النماذج الأولية وإنتاج قطع الغيار داخل الصناعة الدفاعية أن هذه التقنيات تكمل بعضها البعض. وتثبت أمثلة مثل استخدام Rheinmetall UK لتقنية FDM في مكونات قنوات الدبابات، أو تحوّل القوات الجوية الأمريكية إلى صمامات صغيرة مطبوعة ثلاثيًا في أسطولها من طائرات C-17، أن التصنيع الإضافي في المجال الدفاعي ينضج بسرعة. إن انخفاض التكلفة وقدرة النمذجة السريعة لتقنية FDM تجعلانها أداة لا غنى عنها في عمليات البحث والتطوير لدى شركات الدفاع.

يمكنك أيضًا لمشاريعك الدفاعية أو الجوية أو الصناعية الاطلاع على حلول الطباعة ثلاثية الأبعاد الدفاعية والصناعية التي نقدّمها لإنتاج النماذج الأولية أو الأجزاء الوظيفية، وإنتاج القطع المناسبة لاحتياجاتك بسرعة باستخدام تقنية FDM. وللتعرّف على مجموعتنا الواسعة من المنتجات، من الفيلامنتات المعزّزة بألياف الكربون إلى المواد الهندسية، يمكنك زيارة صفحة المواد الهندسية الخاصة بنا. وإذا أردت معرفة تكلفة مشروعك، فيمكنك استخدام أداة حساب السعر الفوري التي نوفرها.