真正的3D打印枪,来自贝雷塔:世界上最古老的军火商 

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发布时间: 2022-07-29 12:40
从功能原型、个性定制到最终零件,世界上最古老的枪械制造商贝雷塔已经拥抱了制造业的未来。
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贝雷塔经典枪型92系列

贝雷塔已经在枪支行业前行了500年,第一个订单发生在1526年,当时贝雷塔创始人Bartolomeo Beretta以296杜卡特的价格将185个火绳枪枪管卖给了威尼斯共和国。

现在,贝雷塔的业务遍及全球17个国家,涵盖14个不同品牌,拥有3000名员工,年收入近10亿美元,每年在研发上的投资约为2000万欧元。在贝雷塔家族漫长的发展过程中,既保持悠久的家族和文化传承,又不断的更迭现代技术和新产品。
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贝雷塔一直在投资于生产流程的现代化、数字化和自动化,每年投入几百万欧元进行技术和设备的研发,其中就包括建立的3D打印实验室,能够进行金属和聚合物的生产。

真正的数字化工作流程

贝雷塔现代化工厂位于意大利布雷西亚省Marcheno的贝雷塔Beretta总部,是一栋拥有数百年历史的别墅。这里拥有先进的、高度自动化的设施,每天可生产多达1000支手枪和数百支猎枪。生产车间拥有数十个5轴CNC系统的生产线,这些机器每天24小时运转,只需最少的人工操作员。
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如今,所有这些先进的数字功能都在数字减材工作流程中实现,但增材制造已经通过实现更快、更具成本效益的开发周期发挥了作用。贝雷塔可不会错过如此先进的数字化制造工具,很早就开始通过外部供应商和内部机器利用3D打印技术进行新产品的研发与生产。

从SLA到SLS,完成原型制作

最早是在2004年,贝雷塔从3D Systems获得了第一台SLA 3D 打印机,并通过它开始制作非功能模型。但这种方法并不能够直接制作可以测试的原型,工程师只能使用3D打印来生产硅胶模具,然后再倒模在聚氨酯中制作功能性原型。
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时间来到2014年, SLS 3D打印技术的引入改变了一切。贝雷塔使用玻璃纤维增​​强尼龙粉末,能够生产数百种用于原型的聚合物组件,达到测试它们的形状、功能和抗应力性的目的。需要强调的是,但这一技术还不能制造像枪管这样能够承受射击直接力量的零件。

增添设备,推进3D打印应用

贝雷塔的3D打印实验室如今拥有大型的SLS 3D打印系统,带有一个用于功能模型的后处理站和一个用于快速生产的材料喷射系统。它还有一台大型单激光PBF金属3D打印机。
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但随着交货时间越来越短,3D打印在提供功能部件方面发挥着越来越大的作用。因为枪支生产围绕着数十种不同的产品模型展开,这些模型针对人体工程学、便携性、重量和舒适性进行了优化,并且可以高度定制。

其中包括运动和狩猎步枪和霰弹枪,一直到为世界许多国家的武装部队和警察提供的全自动突击武器。据贝雷塔称,步枪定制和奢侈品收藏品也是3D打印可以发挥作用的重要业务。

生产力低,成本高,无法批量生产

虽然3D打印在贝雷塔的工厂得到了小批量应用,但是据贝雷塔的枪支研究和产品开发总监Marco Bassoli表示:“想要使用3D打印的枪支和步枪零件进行批量生产仍然很遥远,尤其是金属3D打印的生产力太低,成本实在是太高了。而且,每种材料都需要针对每个新零件进行验证,该过程可能需要很长时间。这些材料的质量也无法赶上贝雷塔通过几个世纪打磨出来的工艺和材料。”

“许多较小的金属部件需要极其严格的公差,这意味着它们不仅必须承受力还需要确保最高水平的可靠性和可重复性。而通过3D打印来制作它们,还必须进行减材加工,这会导致成本上升。”Bassoli解释说。
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贝雷塔早在2018年将金属3D打印机引入内部时,就通过它打印了一把高度定制的步枪,具有Dfam创成式设计的枪托和定制手柄。也正是这次的测试让贝雷塔认识到,目前通过金属3D打印批量生产的成本仍然太高,虽然制作某些收藏品和独特的物品可能有意义,但是这样的需求市场还有待观察。

但Bassoli和他的团队仍然对3D打印的未来可能性非常乐观,他们相信使用率将继续增长。同时,他们也意识到有必要现在就开始使用和理解这项技术。如果等到它被广泛采用,那就太晚了。

通过3D打印制作最终零件 - 消音器

贝雷塔已经推出了其第一个通过金属3D打印制作的关键应用:消音器。这正是3D打印将高度复杂的几何形状作为单个零件进行生产的优势体现。
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它们通常由多个“环状”部件组成,这些部件被拧紧,然后粘合或焊接在一起。目前,该产品已经在市场上销售(在当地法律允许的情况下)并且可以订购。

虽然3D打印目前在枪支生产上,还不能真正做到批量化生产,但是消音器的案例却是一个很好的开端。随着技术的迭代升级,当成本更低,效率更高时,相信这家拥有500年历史的枪支制造商会重新定义3D打印,甚至是刮目相看。
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