美国空军CV-22鱼鹰旋翼机

美国空军目前是3D打印领域最大的资助伙伴，参与了从基础研究到非常成熟的应用等所有领域的工作。更重要的是，空军不仅仅是在研究、探索或尝试开发3D打印技术，他们的目标是拥有它。空军希望在3D打印技术方面超越世界上任何潜在的对手，无论是在软件、材料、机器还是整体能力方面。美空军似乎感兴趣的领域可分为几个关键方面：更好的3D打印和加工、电子3D打印以及维护、修理和改造（MRO）。

更好的3D打印技术

美国空军航空实验室（AFRL）和空军似乎致力于优化3D打印，资助增材制造（AM）研究，以实现AM工业化并降低成本。他们的工作重点是改进工艺，以扩大航空航天零件的生产规模。

l  增材制造建模挑战赛：2019年11月，AFRL组织了这次挑战赛，以评估社区预测LPBF零件性能的能力。在激烈的竞争中，达索系统政府解决方案公司（Dassault Systemes Government Solutions Corp.）和几所顶尖大学赢得比赛。

l  其他挑战：AFRL举办了多项挑战赛，包括扫描挑战赛和其他侧重于3D打印各个方面的挑战赛。

l  合作伙伴：IperionX和QuesTek均赢得了AFRL的挑战赛，与美国国家航空航天局（NASA）的合作展示了高温复合材料的创新解决方案。

l  技术改造：AFRL向CTC提供资金，用于改造SLM Solutions机器，以满足其特定需求。

l  高级研究：利用X射线检查部件属性，研究更好的熔池动力学，并与巴恩斯集团等机构合作，推动3D打印技术的发展。聚合物和金属粉末床的先进过程控制也获得了许多合同。

l  重大投资：投资包括125万美元用于原位建模，870万美元用于相对空间，以及参与价值1200万美元的“美国制造”项目。

3D打印电子产品

通过3D打印，这些设备可以更容易集成到现有的空腔或飞行器中。3D打印电子设备似乎只是3D打印潜力的一小部分，但飞机上有数百公里长的电线。线束在飞机和无人机系统中占很大比重。

对于无人机来说，机内没有飞行员意味着不需要工程师在机内爬来爬去进行维护。您只需将无人机拆开，然后进行维修，或者立即更换整个组件。有了数字布线和线束的显著减少，飞机可以减轻重量，并从根本上改变其外形尺寸。

l  拉伸表面：2017年，AFRL与美国半导体公司合作制造柔性微控制器。在同一领域，他们创造了一种3D打印的更高效机翼，其可拉伸表皮可在不使表面变形的情况下移动。他们还与哈佛大学维斯研究所（Wyss Institute）合作，利用导电油墨和熔银热塑性聚氨酯（TPU）开发了一种柔性三维打印技术。在另一个规模更大的项目中，柔性三维打印电子技术耗资1.54亿美元。这些都是空军迈向更柔软的机器人和柔性世界的小步。设备的保形性越强，设计自由度就越大。考虑用柔性材料取代飞机内部的致动器和其他电机也很有诱惑力。

l  动力：动力是另一个需要优化的因素。空中客车公司和其他公司正在研究电动飞机，因此学习3D打印更便宜的太阳能电池是很有意义的。

保养、维修和改造（MRO）。

MRO是军方普遍关注的一大重点。对于空军来说，零部件的维护和更换是一个重要的成本和人力问题。零部件必须提前制造并储存在世界各地，这将在数十年内占用数十亿美元的资金。此外，在特定飞机需要的地方可能无法获得关键零件。通过3D打印技术实现数字化库存和MRO可以节省大量资金，使空军能够更高效、更快速地维持运转。

其他

在其他类别中，可以发现大量的复合材料研究和对高温聚合物的广泛研究，此外还包括新应用和建筑3D打印。这个类别肯定要大得多。他们可能不会在短期内发布关于“喇叭”天线材料或3D打印CIWS制导组件的新呼吁。不过，从这个多样化的集合中，我们可以看出空军正在探索设施、3D打印飞机保护和高度优化的通信硬件。

从传感器到门铰链和导弹，AFRL正在广泛投资3D打印技术。从材料挤压到粉末床熔融和复合材料，他们在所有工艺中都很活跃。他们正在关注MRO、采购、新设备改进等方面。从现有的飞机到简易解决方案和未来的高超音速技术，他们还将3D打印技术用于许多飞行器。