2022年2月底，全球关注的俄罗斯对乌克兰开战，并且在很短时间俄罗斯就拿下了大量军事设施，现代战争，早已换了方式。3D打印具有快速、精确、订制化、浪费少等优点，受到各国军方的青睐，被认为是21世纪具有颠覆意义的军事科技之一，将对未来战争产生重要影响。军事专家普遍认为，随着技术成熟度越来越高，不久的将来，3D打印或将成为推动军事工业供应链条变革的重要力量。

接下来江苏激光联盟陈长军就盘点一下俄罗斯的3D打印公司和在军事领域3D打印应用案例。

俄罗斯国家技术集团3D打印批产飞机部件

俄罗斯国家技术集团增材技术中心获得了俄罗斯工业和贸易部的许可证，可以通过3D打印的方式批产产品。这是俄罗斯批准的第一家为航空业进行大规模3D打印的企业。这种许可证允许企业对民用客机、直升机、发动机的部件进行批产和试验。

该增材技术中心成立于2018年，战略目标是能够提供从结构部件的工程设计到批产的全周期服务，目前已掌握了450种零部件的生产能力，拥有俄罗斯最大规模的3D打印设备，包括41台增材制造和辅助设备。借助3D打印技术，该增材技术中心可以将单个部件的生产时间从6个月缩短到3周。增材制造的部件特点是在保持功能特性的同时重量更轻，能够增加航空器的有效载荷并改善其他性能。

据介绍，俄国家技术集团下属增材技术中心已开始使用3D打印生产PD-35发动机零部件。PD-35发动机的研发工作始于2016年，计划在2028年量产，这种大推力航空发动机主要用于CR929宽体客机。通过3D打印生产PD-35发动机零部件，有助于加快该型发动机的研发速度，缩短研发周期，保证产品更快投产。

不仅如此，3D打印的各项优势在PD-35发动机的制造过程中得到充分体现。如发动机重量更轻、功率更大，零部件性能更高、成本效益更明显等。目前，俄罗斯VK-650V和VK-1600V两款直升机发动机上15%的零部件均通过3D打印生产。其中，VK-650V发动机用于卡-226直升机、安萨特-U直升机，VK-1600V发动机主要用于卡-62多用途直升机。3D打印技术的应用，简化了零部件制造流程，降低了发动机的重量和生命周期成本，有助于提升这两款直升机的性能。

俄罗斯 RusAT开发金属3D打印激光器

江苏激光联盟陈长军获悉，Rusatom-Additive Technologies（简称“RusAT”，TVEL的子公司）于2021年4月1日宣布，由公司发起的“Lasers”项目有了新的进展。全俄科学技术科学研究所（RFNC-VNIITF）已经成功开发并制造了功率为200、400、700和1000W的激光系统，用于3D打印选择性激光熔化（SLM）技术。这些激光系统将在RFNC-VNIITF进行测试，然后转移到莫斯科RusAT增材制造中心，并在RusMelt 300M和RusMelt 600M打印机上进行测试。公司计划在2021年底对激光源进行完整的测试，并为批量生产做好准备。

△激光器

激光系统是SLM打印机的关键组件之一，其他还包括机器套件和软件。这套激光产品线为Rosatom的增材制造技术提供了新的发展。此外，RusAT LLC总经理Mikhail Turundaev还指出，RusAT期待这一系列激光产品能为公司带来更多的外部订单。

俄罗斯连续碳纤维3D打印技术Anisoprint

Anisoprint起源于俄罗斯航天局的一个宇宙飞船建造项目，由四位世界航空航天领域顶尖的复合材科学家于“俄罗斯硅谷”——斯科尔科沃创新中心联合创立。初创团队经过不断的探索与研究，成功地攻关了连续纤维3D打印这一世界性的技术难题，并开发出了独特的CFC复合纤维共挤技术，且顺利向市场推出了桌面级和工业级的连续纤维3D打印设备。

基于主创团队在航空航天及复合材料领域丰富的经验和深厚的技术积累，Anisoprint将干纤维进行预浸润处理加工，制备成可用于3D打印的CCF连续复合碳纤维丝材，并通过独创的复合纤维共挤技术，灵活地将连续碳纤维层层铺设到打印件中。通过Anisoprint 3D打印设备制造出的部件，其强度可得到30倍的提升，最高达到2倍于铝合金的强度，而其重量却只有铝合金的二分之一。这使其在工业领域的应用有了质的飞跃，轻量化、高强度、快速成型的优势给工程师们带来了无限可能。

俄罗斯原子能3D打印技术公司(RusAT)3D打印技术中心(ATC)

2020年12月，俄罗斯原子能3D打印技术公司(RusAT)成立了首个3D打印技术中心(ATC)。该中心配备了俄罗斯国家原子能公司自己设计和生产的3D打印机，是唯一使用国产设备的3D打印技术中心。它位于莫斯科，主要测试3D打印制造技术，并为工业企业示范能力。Rosatom的ATC中心将开发、工程和制造融合在一起。用于3D打印机组装、打印、后处理的车间以及用于产品研究和样品测试的实验室。启用后，RusAT工程师将能够立即检查新设计和技术解决方案，并以更快的速度在现场进行设计调整。

俄罗斯原子能3D打印技术公司在2021年底前全面生产3D打印制造设备。该公司是俄罗斯TVEL核燃料公司的子公司，TVEL核燃料公司隶属于俄罗斯国家原子能公司。

俄罗斯MISIS航空复合材料的3D打印技术

俄罗斯国立研究型技术大学MISIS（NUST MISIS）的科学家们改进了铝3D打印技术，使产品的硬度提高了1.5倍。他们为铝粉研发出一种纳米碳添加剂，它将改善打印的航空复合材料的质量。研究结果发表在Composites Communications期刊上。目前铝3D打印的主要应用领域是为航空航天工业打造高科技零件。打印出来的构件即使存在最细微的缺陷，也会对所制造的设备的安全性产生重大影响。据NUST MISIS的科学家们介绍，此类缺陷的主要风险是材料的高孔隙率，其原因之一是原始铝粉的质量。

为了确保打印产品的微观结构均匀且致密，NUST MISIS的科学家们建议在铝粉中添加碳纳米纤维。使用这种改性添加剂可以确保材料的低孔隙率，并使其硬度提高1.5倍。

俄罗斯3D打印MGTD-20燃气轮机发动机

俄罗斯成功测试了3D打印MGTD-20燃气轮机发动机，测试（结果是成功着陆）在鞑靼斯坦的Kazanbash航空中心举行，莫斯科以东约500英里-继去年3D打印的燃气轮机发动机的成功评估之后。该装置在测试期间达到了170米的高度，最大地面速度为每小时154公里。根据俄罗斯先进研究项目基金会的数据，发动机的转速为101600转/分，而工作速度为58000转/分。

俄罗斯的工程师们报告说，他们能够成倍地减少生产时间，事实上，他们现在不仅能够将飞机部件的制造速度提高20倍，而且还能够大幅降低成本因素。

俄罗斯NUST MISIS 研发高强度铝复合材料

俄罗斯国立科技大学（NUST MISIS）的材料科学家展示了一项新技术，可利用新原料制造铝基复合材料，此种原料是一种非常有前景的复合粉末，可用于3D打印飞机和汽车中使用的轻型、耐用外壳。与类似的原料相比，新方法让3D打印制成的复合材料的性能均匀度和硬度提高了40%。

（图片来源：俄罗斯国立科技大学）

铝基复合材料是具有独特优势的先进材料，其优势包括重量轻、强度高、热膨胀系数低以及优异的耐磨性，可用于汽车、航空航天和国防业。此种材料之所有具有以上的性能源于其化学成分以及一种特殊的生产方法——利用选择性激光熔化（SLM）技术进行3D打印。结果，该款复合材料由被陶瓷添加剂硬化的球状铝颗粒或涂上一层氧化铝的球状铝颗粒构成。

俄罗斯太空生物3D打印 3D Bioprinting Solutions

2020年7月，俄罗斯宇航员Oleg Kononenko在国际空间站上进行了软骨的生物打印，为太空旅行者提供了至关重要的价值，因为这项技术可以实现治疗星际伤害的终极急救。这项新技术是与莫斯科的3D Bioprinting Solutions合作开发的。Oleg Kononenko使用了一种新型的 "无支架 "组织工程方法，该方法由莫斯科公司3D Bioprinting Solutions 通过磁场实现

这种被称为 "悬浮生物自组装 "的方法，也可能为太空再生医学的进步铺平道路，可用于宇航员离开地球数月或数年的长途太空旅行。他们使用了一个定制的生物自组装机，避开创建支架的典型挑战原因，Kononenko依靠磁场的拉力使细胞在微重力下自组装。该方法不仅对组织工程领域总体上是令人鼓舞的，而且悬浮生物组装也为太空再生医学提供了巨大的潜力，如果太空旅行者受伤--而且长时间不回地球，这种方法可能是必要的。

俄罗斯3D打印技术制造转子活塞航空发动机

这一转子活塞式发动机是由俄罗斯前瞻性研究基金会和中央航空发动机研究所共同研制出来的。该发动机采用了独特的涡轮增压系统，其中一些部件采用3D打印技术制成。转子活塞式发动机运用领域广泛：无人机、轻型飞机、机器人、混合动力发电装置、船用和汽车发动机等都能用上它。运行发动机使用的燃料也多种多样，包括航空煤油、天然气和汽油等。

目前研发人员面临的主要任务是在尽可能提高性能的前提下延长发动机寿命。为解决这一难题，工作人员在设计中使用了具有高物理机械特性的新一代复合金属陶瓷材料，还研发出了国产电子发动机控制系统和燃油供应系统。根据实验发现，发动机修理间隔期为1000小时，总寿命为5000小时。同时，实验还证实了在零下63.8°C至零上52°C以及高达1万米的条件下，稳定操作转子活塞式发动机的可能性。

俄罗斯建筑3D打印公司AMT Spetsavia

AMT Spetsavia是3D打印商业建筑领域中十分重要的公司，该公司制造了最大的商用建筑3D打印机之一，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建筑打印机，建筑的长宽高分别为11.5米、11米、15米，能够打印六层高的建筑。AMT-SPETSAVIA集团宣称， S-500的打印高度可扩展到80米，若研发成功，以每层楼层高3米计算，S-500将能够打印出一幢26层高的建筑。该集团同时宣布推出S-300，其打印的建筑物长宽高分别为11.5米、11.米、5.4米，相当于在一块120平方米土地上建两层建筑，机器可以每小时2.5立方米的混凝土的速度打印。

俄罗斯桌面级3D打印厂商Picaso 3D

Picaso 3D是俄罗斯最大的线材挤出3D打印机制造商，自2011年以来，Picaso 3D开始3D打印机的开发和生产，如今，PICASO 3D将办公设备的安全性和易用性与工业3D打印机的专业品质相结合。

Picaso 3D推出的3D打印机Designer PRO 250，拥有革命性的3D打印头设计，与常见的拥有双挤出机的3D打印机不同，Designer PRO 250可以以极快的速度切换材料——0.25秒，而大多数3D打印机则需要5秒左右，速度快了20倍，快速切换能够提升3D打印质量。

俄罗斯超大金属3D打印厂商ILWT

ILWT可以打印超大型金属3D打印样件，ILIST研究了工艺参数和气体气氛的组成对复杂产品形成的影响，并开发了从基于Fe，Co，Ni和Ti的合金直接进行激光生长的初步技术，使用最新的金相，显微镜和射线照相法分析初始粉末材料和获得的样品，并对生长的样品进行机械测试。

△飞机发动机外圈近照，打印材料是Ti-6AI-4V，来自圣彼得堡国立海洋技术大学

研发的激光表面处理技术可以根据预定的3D模型打印形状复杂的产品，增材制造技术发展的主要趋势是提高生产率，同时保持所需的生长产品质量。生产率的提高也将允许增加制成品的尺寸。

从这个角度来看，最有前途的技术是具有设计特征的直接激光生长技术，该技术可以实现部分粉末熔化，同时保持较高的产品制造速度。使用这种方法，产品由压缩的气体粉末射流供应到生长区域的粉末形成，并且气体粉末射流可以与聚焦激光束同轴或不同轴，从而提供粉末的加热和部分熔化以及基板的加热。

俄罗斯SLM金属3D打印机厂商Additive Solutions

俄罗斯主要的SLM金属3D打印机制造商，产品针对医疗、航空航天、发动机制造、国防工业、冶金、汽车、教育和研究领域。

俄罗斯金属粉末材料厂商Polema

俄罗斯球形金属粉末制造商，制造的增材制造材料包括基于铁、镍、钴、铬、钼和钨的球形粉末，该公司还推出了用于3D打印的新系列耐火合金，粉末冶金基于以下技术过程：获得粉末形式的金属，使用冷热等静压技术将这些粉末压制成各种形状的产品，氢或真空烧结，压力成形（轧制，锻造，挤压），喷涂和火焰电镀。

俄罗斯Mi-171A2直升机使用3D打印和拓扑优化技术

Mi-171A2直升机使用增次制造技术和拓扑优化应用，Mi-171A2将重点放在增材制造技术和拓扑优化方面取得的成功。目前，俄罗斯直升机在全国五个工厂进行生产。Progress Aresenyev航空公司（Progress AAC）是位于俄罗斯远东的工厂之一。

在现代化改造后，Progress AAC现在采用3D打印技术生产Ka系列直升机部件和模具。对于FDM，工厂拥有Stratasys FORTUS 900MC。900MC的尺寸为914.4 x 609.6 x 914.4毫米，拥有同类机器中最大的打印平台。Progress ACC的粘结剂喷射设备采用的是ExOne S-Max®工业生产3D打印机，用于制作用于金属铸造的砂模。

俄罗斯科学家开发出基于纳米颗粒的高分辨率激光3D打印方法

俄罗斯的研究导致了一种新的3D打印方法的发展，该方法利用特殊的纳米颗粒实现以前认为不可能的结果，在生物打印以及电子等领域具有巨大的高分辨率潜力。该研究小组是来自俄罗斯科学院晶体学和语音科学研究中心的物理学家，研究结果在一篇题为''高分辨率三维光聚合辅助上转换纳米粒子用于快速成型应用'的论文中详细介绍。

俄罗斯研究人员取得的突破是创造一种用于打印材料的新型颗粒。该粒子以更复杂和更多维的方式与其他粒子相连，克服了标准双光子光刻3D打印技术带来的许多局限性。

俄罗斯科学家利用光合作用合成3D打印材料

俄罗斯化学家发明了一种全新的3D打印材料，其本质是由大气中的二氧化碳和水在阳光的作用下合成的纤维素。科学家用这种纤维素制成独特的PEF材料，3D打印机可用它打出各种产品。

这项世界首创的研究成果来自俄罗斯科学院有机化学研究所。科学家表示，这种3D打印材料是利用二氧化碳和水，也就是从几乎无限量的、最便宜的成分中创造出来的。制备出的聚合物表现出较高的化学稳定性，耐氧化，对化学溶剂也具有耐受性，在自然环境下不分解，而且可以多次重复使用。由这种聚合物制成的产品具备较好的耐用性，而且由于3D打印可以创建几乎任何复杂的物体，所以它的应用范围将会非常广泛。

俄罗斯3D打印迷你卫星

俄罗斯托木斯克理工大学（TPU）的一支学生团队通过3D打印技术制造的俄罗斯首颗迷你卫星Tomsk-TPU-120已经由国际空间站（ISS）上的俄罗斯宇航员在太空漫步期间成功送入了距地面400公里的轨道。根据计划，它将在那里待上6个月，向地面传送其系统的运行参数信息。

Tomsk-TPU-120是TPU团队在2016年3月以著名的迷你卫星CubeSat为基础制造的，有许多部件（如塑料外壳和陶瓷电池盒）都是3D打印的产物。它虽然十分小巧，尺寸仅为30厘米 x 11厘米 x 11厘米，但功能非常强大，安装有许多传感器，能准确记录卫星的温度变化，以及电池、零部件和电子元件的工作状态。而这些数据都会实时传送回地面，帮助科学家了解更多有关制造航天器的信息，同时帮助开发团队优化设计。

俄罗斯3D打印X-55巡航导弹发动机

X-55巡航导弹“土星”早就开始生产用于空基或海基巡航导弹的小型燃气涡轮巡航发动机，新的改型正在测试中。与“礼炮”科研生产联合体合作的全俄航空材料研究所，已经用纯3D技术打印出小型无人机燃气涡轮发动机的样品。据悉，该研究所建立了整套增材制造技术生产线，能打印飞行器的复杂零件和组件。“土星”科研生产联合体也有类似生产。

俄罗斯3D打印子弹

2016年，俄罗斯视角研究基金会对3D打印子弹进行了测试，据悉，这些3D打印的子弹是采用的类似于传统子弹的制造方式生产的。3D打印子弹是轧过最新的国防应用技术，它可以为国家的军队提供一种新型的弹药。据俄罗斯视角基金会报告说，他们对3D打印子弹进行了大量的测试，并发现3D打印的子弹在某些方面的表现和现有的子弹一样好。

研究人员使用激光烧结的形式来创建3D打印子弹，通过层层金属粉末融合，以创建一个完整的子弹，与传统子弹相比，没有接缝。虽然3D打印对于批量生产金属部件来说不是最快的方法，但研究表明，其在创建特定的设计以及模具是非常高效的一种方式。

3D打印子弹的测试由俄罗斯视角研究基金会与国防研究中心JSC Tsniitochmash合作进行。射击实验表明，子弹具有必要的强度和形式，与其他弹药一样能够有效地工作。研究人员认为，激光烧结技术将继续用于开发进一步的军事物品。

俄罗斯3D打印武装直升机零部件

由俄罗斯联邦工业与科技集团公司（Rostec）下属的俄罗斯直升机公司（RH）制造的Ansat武装直升机 — 它的几个关键机械部件，如转向控制部件等，都是3D打印的。虽然这几个3D打印的机械零件与直升机的武器系统并无关联，不会在战斗中发挥作用，但它们的作用仍十分重要。其中，尾旋翼控制滑块尤其值得关注 — 它们的材料分别是铝和钛，全部是通过选择性激光烧结（SLS）技术制成的，还采用了仿生学设计，所以性能要优于通过常规工艺制成的同类型部件。

RH透露，他们会继续尝试在直升机开发中更多地采用3D打印技术。他们相信，这样能够将某些零部件的重量降低40%，同时大幅缩短它们的制造时间和成本。

俄罗斯3D打印制造T-14阿玛塔坦克部件

负责开发T-14的是Electromashina JSC公司，它隶属于俄罗斯坦克最主要研制生产基地 — 乌拉尔战车工厂。该公司很早就开始用3D打印技术制造坦克的原型部件了。此外，他们也在用同样的方法生产金属铸造和塑料部件所需的主模型，这家公司还会开始用3D打印技术制造装甲战车需要的数米长的钛金属部件。

“3D打印技术带来的最大好处就是能明显加快试生产进程，因为当设计师打算开发一种新型部件时，他只需用软件做出相应的数字3D模型，再用3D打印机制造出来就可以了。”Electromashina公司快速成型实验室的技术负责人Anton Ulrich解释说，“而用传统方法不但需要制造模具，而且模具有可能因为尺寸不合适完全废掉 — 这不仅效率低下，而且会造成极大浪费”。

俄罗斯成立"增材制造技术发展协会"，2030年3D打印市场规模达151亿元

2020年12月，江苏激光联盟陈长军获悉，俄罗斯成立了一个增材制造行业协会——"增材制造技术发展协会"（MoA），以推动俄罗斯的增材制造产业发展。

协会的创始人包括能源公司Rosatom - Additive Technologies (RusAT)、军火公司Almaz-Antey、石油公司Gazprom Neft以及全俄航空材料科学研究所。

据RusAT总经理Mikhail Turundaev介绍，这个协会的主要目的是 "整合专业组织和国有企业的努力，发展3D打印各领域的能力，以使俄罗斯增材技术行业走在世界前列"。

△12月初正在签署的协议，图片来自Rosatom

俄罗斯的十年路线图

协会的创始单位在'增材制造技术，拓展视野'领袖论坛上签署了备忘录，备忘录之后是以'拓展增材制造的视野'为主题的全体会议。Rosatom 副总经理Kirill Komarov在演讲中概述了协会的一系列目标，他表示，如果俄罗斯要转变为增材制造的领导者，实施明确的路线图是最重要的。

Komarov表示："增材制造技术的发展是俄罗斯关注的重点，国家核公司Rosatom受托领导这一领域的工作。根据我们的计算，路线图的实施将使俄罗斯增材制造技术市场的增长速度加快2.5倍，到2030年这一市场可能达到1700亿卢布（151亿人民币）。计划总共将拨出超过810亿卢布（72亿人民币）用于实施路线图。"

如果一切按计划进行，到2030年，俄罗斯将拥有180个增材制造技术中心，俄罗斯原子能公司已经建立了其中的10个中心。第一个中心已经于本月在莫斯科启动，将配备一套RusAT 3D打印机。中心的最终目的是展示增材制造在各个行业的潜力，提高人们对这项技术的信心。

Rosatom的燃料公司TVEL总裁Natalya Nikipelova补充道："莫斯科的增材制造技术中心已经是一个生产基地，我们在这里调试设备，同时也为客户提供按需增材制造服务。除了组织中心外，我们还启动了10个3D打印在核工业中应用的试点项目，包括为核反应堆燃料组件和研究堆燃料组件打印防碎片过滤器。"

△俄罗斯Rusatom公司生产的LB-PBF打印机，比如这台RusMelt 300M，图片来自Rosatom

会议之后，俄罗斯和外国的3D打印公司举行了一次会议，其中包括华曙高科，EOS和SLM Solutions等。代表们介绍了他们公司在开发和实施3D打印过程中的经验，并指出在俄罗斯更广泛地采用这项技术将对所有人有利。例如，EOS目前在俄罗斯有大约100台机器正在运行，并希望并计划增加这一数字。

来源：南极熊/江苏激光联盟