負責武裝部隊三維打印發展項目的ME6級軍事專才陳明吉表示,三維打印從加強運作效率、補充零部件和提高訓練真實性三方面,爲軍隊工作提供助力。
簡易設計,快速成形。新加坡武裝部隊近年積極運用三維打印技術生成零部件,將創新點子付諸實踐,解決物流難題的同時提高運作效率。
這些點子包括設計步槍彈匣間隔裝置(magazine spacer),讓軍人在無槍彈練習時能如常扳動步槍拉柄,及能取代軍備原廠商電池裝置、延續器械使用期,或能架在現有軍備上增強感應和探查能力的組件盒和銜接器。
武裝部隊維修與工程支援軍團2017年10月引進三維打印工具,各單位如果有意利用這類增材制造技術快速制成零部件,提高工作效率,都可跟維修與工程支援軍團總部的三維打印工作室接洽。該部門人員可協助探討點子可行性,並將可行的點子加以落實。
過去兩年裏,武裝部隊展開約30個三維打印項目,其中約20項已完成。
《聯合早報》日前獨家走訪維修與工程支援軍團的三維打印設施。負責武裝部隊三維打印發展項目的ME6級軍事專才陳明吉(53歲)受訪時說,三維打印從加強運作效率、補充零部件和提高訓練真實性三方面,爲軍隊工作提供助力。
“快速成形制作(rapid prototyping)讓我們能快速將想法轉化爲模型,再落實爲實體物品,我們馬上就能看到實際成果。”
武裝部隊目前擁有的三維打印機只能印制較小型的塑料用品,若要打印大型鋼鐵部件則須借助業內夥伴的設施。即便如此,武裝部隊已經利用三維打印,舒緩了不少運作流程上的難處。
陳明吉也說,如果急需一些零部件,市面上的供應商可能指定最低訂購數量。如果能自行設計和打印,就能按武裝部隊自身的需求,直接制造。
尤其是投入運作年份較久遠、原廠商已逐漸減産相關零部件的裝備,三維打印讓武裝部隊自給自足,繞開費用較昂貴的傳統制造方式。
以折疊式長橋(Foldable Longspan Bridge)的電池和充電器來說,陸軍工程師能利用打印機打印出大小相仿的電池盒,裝上家用電池,便可達到同樣的供電效果。
比起原有做法,這項設計省下超過一半的費用。
隨著軍隊步入三維打印時代,軍人練槍也更逼真。過去空槍練習時,教官會囑咐學員只把步槍拉柄扳回一半(half cock),模擬槍彈上膛時完全扳回(full cock)拉柄的動作,以防止因彈匣清空導致拉柄自動被“卡”。
維修與工程支援軍團爲了解決這個問題,打印出子彈般大小的間隔裝置。有了它,彈匣不會處于“空匣”狀態,軍人空槍練習時也能如常扳回拉柄,跟帶上槍彈的訓練一模一樣。
負責三維打印項目的陸軍工兵ME4級軍事專才林俊傑(27歲)說,只需30分鍾時間,就能打印出一個間隔裝置。步兵團目前已在數個指定靶場的槍械訓練中,采用這款間隔裝置。
除了陸軍,海軍和空軍也利用三維打印改善作業流程。海軍設計的一款塑料銜接器,可裝在K-STER銷雷器上。
海軍武器系統戰備工程中心海底科科長ME5級軍事專才張順霖(44歲)介紹,銜接器上可裝載聲脈沖傳送器(pinger)和電筒,讓掃雷艦人員執行任務時收回銷雷器的程序更便捷。
空軍工程師印制組件盒模型 防機翼碰觸障礙物省下四成人力
拖曳戰機進出庫房時,將裝著感應器的三維打印組件盒固定在機翼上,取代肉眼勘察機翼是否撞到障礙物的工作,協助省下四成人力。
空軍部隊第815中隊的工程師每次拖曳F-16型戰鬥機進行維修時,都得出動五個人,其中兩人負責在機身移動時觀察左右翼是否碰撞到障礙物。一旦發現可能碰撞,就會吹響口哨,由另一名隊員評估是否應調整拖曳方向。
由空軍工程師ME4級軍事專才蔡铠駿(28歲)領導的小組于是想出了形同汽車倒退感應器的妙招,讓拖曳人員根據翼尖距離傳感器(wingtip proximity sensor)的聲響,判斷機翼是否靠近障礙物。
每邊機翼須用上六個傳感器。爲了方便搭載,蔡铠駿和組員們利用三維打印技術,制出組件盒模型,將傳感器和鳴笛器裝在裏頭。組件盒的設計也讓它能“扣”住機翼,方便裝卸。

蔡铠駿說,團隊最初爲了改善作業流程、減少人力而想方法讓這項常規任務更便于執行。另一方面,由于有很多特定的設計需求,傳統的成形制作方式並不一定省時省事,因此團隊嘗試借助三維打印技術。
每雙機翼的傳感器組件盒耗時約50小時就能完成打印。研發團隊目前備有五對適用于F-16型戰鬥機的傳感器,也正探討爲其他機型制造出類似的傳感器。
另一組空軍工程師則發揮巧思妙想,設計出吊鈎鋼絲測量器,用于測量赫爾墨斯450型(Hermes 450)無人偵察機起落架的吊鈎是否過度彎曲,需要更換。
無人機每次降落,起落架的吊鈎因劇烈拖拉,會出現一定程度的彎曲,彎曲過度會與飛機的整流罩(fairing)摩擦並出現損耗。不過,單憑肉眼無法判斷吊鈎彎曲是否還處于適用程度。
有了測量器,維修人員可根據測量器上的五個不同弧線,判斷吊鈎的彎曲程度,無需像過去那樣因無法精確判斷而必須反複送回維修處檢驗。
領導研發項目的ME5級軍事專才林榮凱(31歲)指出,每次維修吊鈎都需要至少兩天時間。團隊去年展開爲期一年的試用後發現,吊鈎維修次數從一年的八到十起,完全減至零。
不僅如此,巧克力排大小的測量器也能拆成兩半,便于人員攜帶,讓他們更及時作出判斷。
林榮凱說:“這類成形制作的好處不只解決了我們工作上的難題,也讓我們能在短時間內制出這個測量器。三維打印有助我們快速將點子制作成形,並在最快時間內投入使用,應付運作需求。”