基于3D打印的战场快速维修系统优化方案

信息化条件下的局部战争具有突发性、快速性、高强度、高消耗等特点，对装备的战场抢修能力提出了更高的要求。战场环境的瞬息万变使得缩短维修时间、快速恢复战斗力有着重要意义［16，17］。

为了战时对损坏装备进行快速维修，野战部队往往需要携带许多备件。但是备件带多了影响部队的机动性，而备件带少了容易陷入“带的用不上，要的没带来”的窘境。如果依靠后方筹措运到前线，不仅费时费力，而且运输车队成为易受袭击的目标，需要分兵保护，影响部队战斗力。(www.xing528.com)

以3D 打印设备为重要组成部分，可构建智能化自动化的战场零件快修系统。系统将包括三维测试系统、诊断专家系统、工艺设计平台、加工中心、检测评估平台、质量档案管理系统和数据分析系统。三维测试系统用于对受损零件进行快速三维扫描，进行无损检测，探查零件内部和表面的裂纹、凹坑等缺陷，通过逆向建模得到受损零件的三维数字模型。诊断专家系统将受损零件的数字模型与该零件的原始设计模型进行对比，结合实际使用的性能要求、历史维修数据等进行仿真分析，评估损伤对性能的影响，据此判断损伤类型和级别，提出维修的方案建议，包括打印工艺类型、工艺参数、设备选型、材料选择、精度要求、力学性能要求等，作为下一步工艺设计的输入条件。工艺设计平台将需要打印的数字模型进行切片、路径规划、设置打印参数等处理，给出加工文件，同时给出打印零件的后处理方案，包括热处理、热等静压、冷等静压、表面处理、配合面精加工等。加工中心包括3D 打印设备和用于后处理的机加设备，根据工艺设计平台给出的加工文件进行零件的打印成形或修复，并进行后处理。检测评估平台将完成后处理的零件进行尺寸测量、无损检测等测试，判断是否合格。质量档案管理系统将上述每一步的操作都同步形成质量记录，并保存到数据库。数据分析系统负责数据库管理和大数据统计分析，一方面将分析结果提供给诊断专家系统用于受损零件的评估，另一方面将统计结果反馈到装备研发和生产环节，为提高研发新产品的创新能力、改进生产工艺提供参考。