2022年2月底，全球關注的俄羅斯對烏克蘭開戰，并且在很短時間俄羅斯就拿下了大量軍事設施，現代戰爭，早已換了方式。3D打印具有快速、精確、訂制化、浪費少等優點，受到各國軍方的青睞，被認為是21世紀具有顛覆意義的軍事科技之一，將對未來戰爭產生重要影響。軍事專家普遍認為，隨著技術成熟度越來越高，不久的將來，3D打印或將成為推動軍事工業供應鏈條變革的重要力量。

接下來江蘇激光聯盟陳長軍就盤點一下俄羅斯的3D打印公司和在軍事領域3D打印應用案例。

俄羅斯國家技術集團3D打印批產飛機部件

俄羅斯國家技術集團增材技術中心獲得了俄羅斯工業和貿易部的許可證，可以通過3D打印的方式批產產品。這是俄羅斯批準的第一家為航空業進行大規模3D打印的企業。這種許可證允許企業對民用客機、直升機、發動機的部件進行批產和試驗。

該增材技術中心成立于2018年，戰略目標是能夠提供從結構部件的工程設計到批產的全周期服務，目前已掌握了450種零部件的生產能力，擁有俄羅斯最大規模的3D打印設備，包括41臺增材制造和輔助設備。借助3D打印技術，該增材技術中心可以將單個部件的生產時間從6個月縮短到3周。增材制造的部件特點是在保持功能特性的同時重量更輕，能夠增加航空器的有效載荷并改善其他性能。

據介紹，俄國家技術集團下屬增材技術中心已開始使用3D打印生產PD-35發動機零部件。PD-35發動機的研發工作始于2016年，計劃在2028年量產，這種大推力航空發動機主要用于CR929寬體客機。通過3D打印生產PD-35發動機零部件，有助于加快該型發動機的研發速度，縮短研發周期，保證產品更快投產。

不僅如此，3D打印的各項優勢在PD-35發動機的制造過程中得到充分體現。如發動機重量更輕、功率更大，零部件性能更高、成本效益更明顯等。目前，俄羅斯VK-650V和VK-1600V兩款直升機發動機上15%的零部件均通過3D打印生產。其中，VK-650V發動機用于卡-226直升機、安薩特-U直升機，VK-1600V發動機主要用于卡-62多用途直升機。3D打印技術的應用，簡化了零部件制造流程，降低了發動機的重量和生命周期成本，有助于提升這兩款直升機的性能。

俄羅斯 RusAT開發金屬3D打印激光器

江蘇激光聯盟陳長軍獲悉，Rusatom-Additive Technologies（簡稱“RusAT”，TVEL的子公司）于2021年4月1日宣布，由公司發起的“Lasers”項目有了新的進展。全俄科學技術科學研究所（RFNC-VNIITF）已經成功開發并制造了功率為200、400、700和1000W的激光系統，用于3D打印選擇性激光熔化（SLM）技術。這些激光系統將在RFNC-VNIITF進行測試，然后轉移到莫斯科RusAT增材制造中心，并在RusMelt 300M和RusMelt 600M打印機上進行測試。公司計劃在2021年底對激光源進行完整的測試，并為批量生產做好準備。

△激光器

激光系統是SLM打印機的關鍵組件之一，其他還包括機器套件和軟件。這套激光產品線為Rosatom的增材制造技術提供了新的發展。此外，RusAT LLC總經理Mikhail Turundaev還指出，RusAT期待這一系列激光產品能為公司帶來更多的外部訂單。

俄羅斯連續碳纖維3D打印技術Anisoprint

Anisoprint起源于俄羅斯航天局的一個宇宙飛船建造項目，由四位世界航空航天領域頂尖的復合材科學家于“俄羅斯硅谷”——斯科爾科沃創新中心聯合創立。初創團隊經過不斷的探索與研究，成功地攻關了連續纖維3D打印這一世界性的技術難題，并開發出了獨特的CFC復合纖維共擠技術，且順利向市場推出了桌面級和工業級的連續纖維3D打印設備。

基于主創團隊在航空航天及復合材料領域豐富的經驗和深厚的技術積累，Anisoprint將干纖維進行預浸潤處理加工，制備成可用于3D打印的CCF連續復合碳纖維絲材，并通過獨創的復合纖維共擠技術，靈活地將連續碳纖維層層鋪設到打印件中。通過Anisoprint 3D打印設備制造出的部件，其強度可得到30倍的提升，最高達到2倍于鋁合金的強度，而其重量卻只有鋁合金的二分之一。這使其在工業領域的應用有了質的飛躍，輕量化、高強度、快速成型的優勢給工程師們帶來了無限可能。

俄羅斯原子能3D打印技術公司(RusAT)3D打印技術中心(ATC)

2020年12月，俄羅斯原子能3D打印技術公司(RusAT)成立了首個3D打印技術中心(ATC)。該中心配備了俄羅斯國家原子能公司自己設計和生產的3D打印機，是唯一使用國產設備的3D打印技術中心。它位于莫斯科，主要測試3D打印制造技術，并為工業企業示范能力。Rosatom的ATC中心將開發、工程和制造融合在一起。用于3D打印機組裝、打印、后處理的車間以及用于產品研究和樣品測試的實驗室。啟用后，RusAT工程師將能夠立即檢查新設計和技術解決方案，并以更快的速度在現場進行設計調整。

俄羅斯原子能3D打印技術公司在2021年底前全面生產3D打印制造設備。該公司是俄羅斯TVEL核燃料公司的子公司，TVEL核燃料公司隸屬于俄羅斯國家原子能公司。

俄羅斯MISIS航空復合材料的3D打印技術

俄羅斯國立研究型技術大學MISIS（NUST MISIS）的科學家們改進了鋁3D打印技術，使產品的硬度提高了1.5倍。他們為鋁粉研發出一種納米碳添加劑，它將改善打印的航空復合材料的質量。研究結果發表在Composites Communications期刊上。目前鋁3D打印的主要應用領域是為航空航天工業打造高科技零件。打印出來的構件即使存在最細微的缺陷，也會對所制造的設備的安全性產生重大影響。據NUST MISIS的科學家們介紹，此類缺陷的主要風險是材料的高孔隙率，其原因之一是原始鋁粉的質量。

為了確保打印產品的微觀結構均勻且致密，NUST MISIS的科學家們建議在鋁粉中添加碳納米纖維。使用這種改性添加劑可以確保材料的低孔隙率，并使其硬度提高1.5倍。

俄羅斯3D打印MGTD-20燃氣輪機發動機

俄羅斯成功測試了3D打印MGTD-20燃氣輪機發動機，測試（結果是成功著陸）在韃靼斯坦的Kazanbash航空中心舉行，莫斯科以東約500英里-繼去年3D打印的燃氣輪機發動機的成功評估之后。該裝置在測試期間達到了170米的高度，最大地面速度為每小時154公里。根據俄羅斯先進研究項目基金會的數據，發動機的轉速為101600轉/分，而工作速度為58000轉/分。

俄羅斯的工程師們報告說，他們能夠成倍地減少生產時間，事實上，他們現在不僅能夠將飛機部件的制造速度提高20倍，而且還能夠大幅降低成本因素。

俄羅斯NUST MISIS 研發高強度鋁復合材料

俄羅斯國立科技大學（NUST MISIS）的材料科學家展示了一項新技術，可利用新原料制造鋁基復合材料，此種原料是一種非常有前景的復合粉末，可用于3D打印飛機和汽車中使用的輕型、耐用外殼。與類似的原料相比，新方法讓3D打印制成的復合材料的性能均勻度和硬度提高了40%。

（圖片來源：俄羅斯國立科技大學）

鋁基復合材料是具有獨特優勢的先進材料，其優勢包括重量輕、強度高、熱膨脹系數低以及優異的耐磨性，可用于汽車、航空航天和國防業。此種材料之所有具有以上的性能源于其化學成分以及一種特殊的生產方法——利用選擇性激光熔化（SLM）技術進行3D打印。結果，該款復合材料由被陶瓷添加劑硬化的球狀鋁顆?；蛲可弦粚友趸X的球狀鋁顆粒構成。

俄羅斯太空生物3D打印 3D Bioprinting Solutions

2020年7月，俄羅斯宇航員Oleg Kononenko在國際空間站上進行了軟骨的生物打印，為太空旅行者提供了至關重要的價值，因為這項技術可以實現治療星際傷害的終極急救。這項新技術是與莫斯科的3D Bioprinting Solutions合作開發的。Oleg Kononenko使用了一種新型的 "無支架 "組織工程方法，該方法由莫斯科公司3D Bioprinting Solutions 通過磁場實現

這種被稱為 "懸浮生物自組裝 "的方法，也可能為太空再生醫學的進步鋪平道路，可用于宇航員離開地球數月或數年的長途太空旅行。他們使用了一個定制的生物自組裝機，避開創建支架的典型挑戰原因，Kononenko依靠磁場的拉力使細胞在微重力下自組裝。該方法不僅對組織工程領域總體上是令人鼓舞的，而且懸浮生物組裝也為太空再生醫學提供了巨大的潛力，如果太空旅行者受傷--而且長時間不回地球，這種方法可能是必要的。

俄羅斯3D打印技術制造轉子活塞航空發動機

這一轉子活塞式發動機是由俄羅斯前瞻性研究基金會和中央航空發動機研究所共同研制出來的。該發動機采用了獨特的渦輪增壓系統，其中一些部件采用3D打印技術制成。轉子活塞式發動機運用領域廣泛：無人機、輕型飛機、機器人、混合動力發電裝置、船用和汽車發動機等都能用上它。運行發動機使用的燃料也多種多樣，包括航空煤油、天然氣和汽油等。

目前研發人員面臨的主要任務是在盡可能提高性能的前提下延長發動機壽命。為解決這一難題，工作人員在設計中使用了具有高物理機械特性的新一代復合金屬陶瓷材料，還研發出了國產電子發動機控制系統和燃油供應系統。根據實驗發現，發動機修理間隔期為1000小時，總壽命為5000小時。同時，實驗還證實了在零下63.8°C至零上52°C以及高達1萬米的條件下，穩定操作轉子活塞式發動機的可能性。

俄羅斯建筑3D打印公司AMT Spetsavia

AMT Spetsavia是3D打印商業建筑領域中十分重要的公司，該公司制造了最大的商用建筑3D打印機之一，所建造的3D打印房屋是最早的3D打印房屋之一。

AMT Spetsavia的S-5003D建筑打印機，建筑的長寬高分別為11.5米、11米、15米，能夠打印六層高的建筑。AMT-SPETSAVIA集團宣稱， S-500的打印高度可擴展到80米，若研發成功，以每層樓層高3米計算，S-500將能夠打印出一幢26層高的建筑。該集團同時宣布推出S-300，其打印的建筑物長寬高分別為11.5米、11.米、5.4米，相當于在一塊120平方米土地上建兩層建筑，機器可以每小時2.5立方米的混凝土的速度打印。

俄羅斯桌面級3D打印廠商Picaso 3D

Picaso 3D是俄羅斯最大的線材擠出3D打印機制造商，自2011年以來，Picaso 3D開始3D打印機的開發和生產，如今，PICASO 3D將辦公設備的安全性和易用性與工業3D打印機的專業品質相結合。

Picaso 3D推出的3D打印機Designer PRO 250，擁有革命性的3D打印頭設計，與常見的擁有雙擠出機的3D打印機不同，Designer PRO 250可以以極快的速度切換材料——0.25秒，而大多數3D打印機則需要5秒左右，速度快了20倍，快速切換能夠提升3D打印質量。

俄羅斯超大金屬3D打印廠商ILWT

ILWT可以打印超大型金屬3D打印樣件，ILIST研究了工藝參數和氣體氣氛的組成對復雜產品形成的影響，并開發了從基于Fe，Co，Ni和Ti的合金直接進行激光生長的初步技術，使用最新的金相，顯微鏡和射線照相法分析初始粉末材料和獲得的樣品，并對生長的樣品進行機械測試。

△飛機發動機外圈近照，打印材料是Ti-6AI-4V，來自圣彼得堡國立海洋技術大學

研發的激光表面處理技術可以根據預定的3D模型打印形狀復雜的產品，增材制造技術發展的主要趨勢是提高生產率，同時保持所需的生長產品質量。生產率的提高也將允許增加制成品的尺寸。

從這個角度來看，最有前途的技術是具有設計特征的直接激光生長技術，該技術可以實現部分粉末熔化，同時保持較高的產品制造速度。使用這種方法，產品由壓縮的氣體粉末射流供應到生長區域的粉末形成，并且氣體粉末射流可以與聚焦激光束同軸或不同軸，從而提供粉末的加熱和部分熔化以及基板的加熱。

俄羅斯SLM金屬3D打印機廠商Additive Solutions

俄羅斯主要的SLM金屬3D打印機制造商，產品針對醫療、航空航天、發動機制造、國防工業、冶金、汽車、教育和研究領域。

俄羅斯金屬粉末材料廠商Polema

俄羅斯球形金屬粉末制造商，制造的增材制造材料包括基于鐵、鎳、鈷、鉻、鉬和鎢的球形粉末，該公司還推出了用于3D打印的新系列耐火合金，粉末冶金基于以下技術過程：獲得粉末形式的金屬，使用冷熱等靜壓技術將這些粉末壓制成各種形狀的產品，氫或真空燒結，壓力成形（軋制，鍛造，擠壓），噴涂和火焰電鍍。

俄羅斯Mi-171A2直升機使用3D打印和拓撲優化技術

Mi-171A2直升機使用增次制造技術和拓撲優化應用，Mi-171A2將重點放在增材制造技術和拓撲優化方面取得的成功。目前，俄羅斯直升機在全國五個工廠進行生產。Progress Aresenyev航空公司（Progress AAC）是位于俄羅斯遠東的工廠之一。

在現代化改造后，Progress AAC現在采用3D打印技術生產Ka系列直升機部件和模具。對于FDM，工廠擁有Stratasys FORTUS 900MC。900MC的尺寸為914.4 x 609.6 x 914.4毫米，擁有同類機器中最大的打印平臺。Progress ACC的粘結劑噴射設備采用的是ExOne S-Max?工業生產3D打印機，用于制作用于金屬鑄造的砂模。

俄羅斯科學家開發出基于納米顆粒的高分辨率激光3D打印方法

俄羅斯的研究導致了一種新的3D打印方法的發展，該方法利用特殊的納米顆粒實現以前認為不可能的結果，在生物打印以及電子等領域具有巨大的高分辨率潛力。該研究小組是來自俄羅斯科學院晶體學和語音科學研究中心的物理學家，研究結果在一篇題為''高分辨率三維光聚合輔助上轉換納米粒子用于快速成型應用'的論文中詳細介紹。

俄羅斯研究人員取得的突破是創造一種用于打印材料的新型顆粒。該粒子以更復雜和更多維的方式與其他粒子相連，克服了標準雙光子光刻3D打印技術帶來的許多局限性。

俄羅斯科學家利用光合作用合成3D打印材料

俄羅斯化學家發明了一種全新的3D打印材料，其本質是由大氣中的二氧化碳和水在陽光的作用下合成的纖維素。科學家用這種纖維素制成獨特的PEF材料，3D打印機可用它打出各種產品。

這項世界首創的研究成果來自俄羅斯科學院有機化學研究所?？茖W家表示，這種3D打印材料是利用二氧化碳和水，也就是從幾乎無限量的、最便宜的成分中創造出來的。制備出的聚合物表現出較高的化學穩定性，耐氧化，對化學溶劑也具有耐受性，在自然環境下不分解，而且可以多次重復使用。由這種聚合物制成的產品具備較好的耐用性，而且由于3D打印可以創建幾乎任何復雜的物體，所以它的應用范圍將會非常廣泛。

俄羅斯3D打印迷你衛星

俄羅斯托木斯克理工大學（TPU）的一支學生團隊通過3D打印技術制造的俄羅斯首顆迷你衛星Tomsk-TPU-120已經由國際空間站（ISS）上的俄羅斯宇航員在太空漫步期間成功送入了距地面400公里的軌道。根據計劃，它將在那里待上6個月，向地面傳送其系統的運行參數信息。

Tomsk-TPU-120是TPU團隊在2016年3月以著名的迷你衛星CubeSat為基礎制造的，有許多部件（如塑料外殼和陶瓷電池盒）都是3D打印的產物。它雖然十分小巧，尺寸僅為30厘米 x 11厘米 x 11厘米，但功能非常強大，安裝有許多傳感器，能準確記錄衛星的溫度變化，以及電池、零部件和電子元件的工作狀態。而這些數據都會實時傳送回地面，幫助科學家了解更多有關制造航天器的信息，同時幫助開發團隊優化設計。

俄羅斯3D打印X-55巡航導彈發動機

X-55巡航導彈“土星”早就開始生產用于空基或?；埠綄椀男⌒腿細鉁u輪巡航發動機，新的改型正在測試中。與“禮炮”科研生產聯合體合作的全俄航空材料研究所，已經用純3D技術打印出小型無人機燃氣渦輪發動機的樣品。據悉，該研究所建立了整套增材制造技術生產線，能打印飛行器的復雜零件和組件。“土星”科研生產聯合體也有類似生產。

俄羅斯3D打印子彈

2016年，俄羅斯視角研究基金會對3D打印子彈進行了測試，據悉，這些3D打印的子彈是采用的類似于傳統子彈的制造方式生產的。3D打印子彈是軋過最新的國防應用技術，它可以為國家的軍隊提供一種新型的彈藥。據俄羅斯視角基金會報告說，他們對3D打印子彈進行了大量的測試，并發現3D打印的子彈在某些方面的表現和現有的子彈一樣好。

研究人員使用激光燒結的形式來創建3D打印子彈，通過層層金屬粉末融合，以創建一個完整的子彈，與傳統子彈相比，沒有接縫。雖然3D打印對于批量生產金屬部件來說不是最快的方法，但研究表明，其在創建特定的設計以及模具是非常高效的一種方式。

3D打印子彈的測試由俄羅斯視角研究基金會與國防研究中心JSC Tsniitochmash合作進行。射擊實驗表明，子彈具有必要的強度和形式，與其他彈藥一樣能夠有效地工作。研究人員認為，激光燒結技術將繼續用于開發進一步的軍事物品。

俄羅斯3D打印武裝直升機零部件

由俄羅斯聯邦工業與科技集團公司（Rostec）下屬的俄羅斯直升機公司（RH）制造的Ansat武裝直升機 — 它的幾個關鍵機械部件，如轉向控制部件等，都是3D打印的。雖然這幾個3D打印的機械零件與直升機的武器系統并無關聯，不會在戰斗中發揮作用，但它們的作用仍十分重要。其中，尾旋翼控制滑塊尤其值得關注 — 它們的材料分別是鋁和鈦，全部是通過選擇性激光燒結（SLS）技術制成的，還采用了仿生學設計，所以性能要優于通過常規工藝制成的同類型部件。

RH透露，他們會繼續嘗試在直升機開發中更多地采用3D打印技術。他們相信，這樣能夠將某些零部件的重量降低40%，同時大幅縮短它們的制造時間和成本。

俄羅斯3D打印制造T-14阿瑪塔坦克部件

負責開發T-14的是Electromashina JSC公司，它隸屬于俄羅斯坦克最主要研制生產基地 — 烏拉爾戰車工廠。該公司很早就開始用3D打印技術制造坦克的原型部件了。此外，他們也在用同樣的方法生產金屬鑄造和塑料部件所需的主模型，這家公司還會開始用3D打印技術制造裝甲戰車需要的數米長的鈦金屬部件。

“3D打印技術帶來的最大好處就是能明顯加快試生產進程，因為當設計師打算開發一種新型部件時，他只需用軟件做出相應的數字3D模型，再用3D打印機制造出來就可以了。”Electromashina公司快速成型實驗室的技術負責人Anton Ulrich解釋說，“而用傳統方法不但需要制造模具，而且模具有可能因為尺寸不合適完全廢掉 — 這不僅效率低下，而且會造成極大浪費”。

俄羅斯成立"增材制造技術發展協會"，2030年3D打印市場規模達151億元

2020年12月，江蘇激光聯盟陳長軍獲悉，俄羅斯成立了一個增材制造行業協會——"增材制造技術發展協會"（MoA），以推動俄羅斯的增材制造產業發展。

協會的創始人包括能源公司Rosatom - Additive Technologies (RusAT)、軍火公司Almaz-Antey、石油公司Gazprom Neft以及全俄航空材料科學研究所。

據RusAT總經理Mikhail Turundaev介紹，這個協會的主要目的是 "整合專業組織和國有企業的努力，發展3D打印各領域的能力，以使俄羅斯增材技術行業走在世界前列"。

△12月初正在簽署的協議，圖片來自Rosatom

俄羅斯的十年路線圖

協會的創始單位在'增材制造技術，拓展視野'領袖論壇上簽署了備忘錄，備忘錄之后是以'拓展增材制造的視野'為主題的全體會議。Rosatom 副總經理Kirill Komarov在演講中概述了協會的一系列目標，他表示，如果俄羅斯要轉變為增材制造的領導者，實施明確的路線圖是最重要的。

Komarov表示："增材制造技術的發展是俄羅斯關注的重點，國家核公司Rosatom受托領導這一領域的工作。根據我們的計算，路線圖的實施將使俄羅斯增材制造技術市場的增長速度加快2.5倍，到2030年這一市場可能達到1700億盧布（151億人民幣）。計劃總共將撥出超過810億盧布（72億人民幣）用于實施路線圖。"

如果一切按計劃進行，到2030年，俄羅斯將擁有180個增材制造技術中心，俄羅斯原子能公司已經建立了其中的10個中心。第一個中心已經于本月在莫斯科啟動，將配備一套RusAT 3D打印機。中心的最終目的是展示增材制造在各個行業的潛力，提高人們對這項技術的信心。

Rosatom的燃料公司TVEL總裁Natalya Nikipelova補充道："莫斯科的增材制造技術中心已經是一個生產基地，我們在這里調試設備，同時也為客戶提供按需增材制造服務。除了組織中心外，我們還啟動了10個3D打印在核工業中應用的試點項目，包括為核反應堆燃料組件和研究堆燃料組件打印防碎片過濾器。"

△俄羅斯Rusatom公司生產的LB-PBF打印機，比如這臺RusMelt 300M，圖片來自Rosatom

會議之后，俄羅斯和外國的3D打印公司舉行了一次會議，其中包括華曙高科，EOS和SLM Solutions等。代表們介紹了他們公司在開發和實施3D打印過程中的經驗，并指出在俄羅斯更廣泛地采用這項技術將對所有人有利。例如，EOS目前在俄羅斯有大約100臺機器正在運行，并希望并計劃增加這一數字。