桑迪亚实验室研究人员利用3D打印技术制造核武器关键组件

南极熊导读：无论是用于坦克、推进系统、头盔，还是舰船，增材制造技术正在国防工业中缓慢但稳步地占据一席之地。每个月几乎都有新的应用被发现。例如，美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Labs）宣布，它们正在利用3D打印和其意思技术改变武器系统开发中定制电子连接器的方式。

△使用3D打印技术制造武器系统电子连接器

桑迪亚国家实验室是一个多功能的实验室，由霍尼韦尔国际旗下的桑迪亚有限责任公司（Sandia LLC）为美国能源部国家核安全局运营。该实验室从多个来源获得资金，在核威慑、全球安全、能源技术等领域处于研究前沿。在3D打印制造方面，该实验室也具备丰富的经验。去年3月，该实验室与俄勒冈州立大学签订了一个合作项目，旨在开发一种可以捕获二氧化碳的3D打印建筑材料。

然而，这个特殊的项目却完全不同。具体来说，它是3D打印开发连接器项目的一部分，该项目致力于利用先进制造技术帮助开发武器系统，特别是核武器的连接器。该项目由美国国家安全局资助，为期五年，旨在建立一支能够在四周内制造并交付功能连接器的团队，而目前则需要一年或更长的时间。同时，还要确保质量始终保持一致。

桑迪亚高级机械工程师兼连接器专家Michael Gallegos强调了该项目的重要性。他表示：“通过这个实验室，我们扩大了响应各种客户要求的能力。这是一次跨中心合作，连接了核威慑设计和材料科学领域。每个项目都让我们有机会以新的方式使用我们的工具和材料进行创新和创建功能原型。”

△桑迪亚国家实验室的工程师正在分析PEEK插入件

桑迪亚实验室为武器系统制造3D打印电子连接器

尽管现在已非冷战时期，但核威慑仍然是许多国家国防战略的核心组成部分。因此，确保国家核武库的状态良好至关重要。美国拥有世界第二大核弹头库存（截至2023年9月，约为3748枚，而俄罗斯为5580枚）。所以，电气连接器在其中扮演着关键角色，因为这些部件对于确保核武器的安全性和在必要时的触发至关重要。

△作为桑迪亚国家实验室快速开发连接器项目的一部分，一名电气工程师正在研究插座触点

研究人员在探索快速开发连接器项目中，从多个角度看到了利用快速成型制造技术，特别是3D打印技术，所带来的各种优势和潜力。例如，桑迪亚国家实验室指出，共同定位制造技术显示出将3D打印与注塑成型结合用于小批量零件生产的潜力。使用3D打印技术制造成本效益更高的模具已经得到普遍认可。具体来说，3D打印模具的周转速度比传统机械加工快，并且允许进行更多的设计迭代。此外，实验室还在研究使用快速成型玻璃技术制造密封件的可行性。

这些电子连接器的受益者包括W93武器的研发人员。W93预计从2034年起将取代美国海军潜艇上的W76和W88弹头。此外，美国计划在国家核安全局资助期结束后，将该项目纳入新武器计划的预算中。