澳大利亚联合多所高校与科研机构，携手SPEE3D推进镍铝青铜（NAB）国产化，利用冷喷涂3D打印技术重建关键海军合金供应链。该项目获得QDSA支持，重点解决传统制造缺失带来的国防风险，并通过真实海洋环境测试验证材料性能。NAB广泛应用于潜艇螺旋桨、泵阀等关键部件，其本地化生产将提升海军装备保障能力与作战持续性。此举标志着澳大利亚在先进制造与国防自主领域迈出重要一步。
一个由澳大利亚多所大学、研究机构以及一家先进制造企业组成的联盟，已启动一项合作计划，以应对海军防务领域的一项紧迫挑战：国内生产镍铝青铜（NAB）——一种对海洋推进系统至关重要的高性能合金。
该项目由昆士兰国防科学联盟（QDSA）资助，汇集了查尔斯达尔文大学（CDU）、詹姆斯库克大学（JCU）、澳大利亚海洋科学研究所（AIMS）以及制造技术公司SPEE3D。
从左至右：Dr Naveen Kumar Elumalai、AIMS的Craig Humphrey、研究教授Kannoorpatti Krishnan以及Darron Kavanagh AM。图片来源：QDSA。
NAB的重要性
NAB广泛应用于多种高要求领域，包括飞机起落架轴承、潜艇螺旋桨以及泵、阀门、齿轮和防火花工具等，因其卓越的强度、韧性、耐磨性以及耐腐蚀性能而备受重视。然而，尽管其极为重要，澳大利亚目前已无法通过传统方法生产NAB部件，这在其国防供应链中造成了脆弱性。
负责该项目的CDU研究教授Kannoorpatti Krishnan明确指出其中的关键意义：“这将减少停机时间，增强前沿作战基地的韧性，并确保在受威胁的海上环境中持续的作战效能。该项目还通过生成关于材料在太平洋热带水域中行为的新知识来获得战略优势，这些水域中的微生物群落独特且几乎未被研究。”
冷喷涂技术介入
该团队提出的解决方案核心是SPEE3D的冷喷涂制造（CSM）工艺，这是一种高速增材制造方法，公司声称这是目前全球唯一能够生产NAB等效材料的技术。与传统铸造不同，该技术提供了一种更快速、更本地化且更可控的生产路径。
SPEE3D联合创始人兼首席技术官Steven Camilleri强调了其更广泛的意义：“如果能够证明3D打印的NAB与已认证铸造材料等效，那么其意义远不止于新奇。这意味着一种具有战略意义的海洋合金的回归；当采用增材制造技术生产时，零部件将通过更快速、更本地化且更可控的生产方式变得更加可得。”
QDSA主任Stuart Blackwell也表达了类似观点，指出该方法代表着“未来后勤与保障体系的范式转变”，能够使海军部件在更靠近需求地点的地方制造。
严格的热带海洋环境测试
该项目的关键组成部分之一，是将3D打印的NAB部件置于真实及模拟海水环境中，以评估其长期耐久性。JCU杰出教授Peter Junk及其团队将贡献专业知识，包括在NAB基础合金中引入稀土元素，以及在现场暴露后进行微观结构行为的表面分析。在AIMS的国家海洋模拟器（SeaSim）中，将通过调节pH值、盐度、温度和流速等条件进行腐蚀测试。
SeaSim主任Craig Humphrey指出，该设施在此研究中具有独特优势：“AIMS的热带地理位置使我们能够在SeaSim的受控实验水族条件以及附近海域中对这些合金进行测试，从而提供关于其在模拟及真实海洋环境中表现的宝贵洞见。”
打印主权：澳大利亚如何重新掌控关键海军合金
澳大利亚推动3D打印NAB部件，本质上是一项主权战略。该国广阔的地理范围、北部偏远作战基地，以及在印太海上竞争加剧的背景下，使其对关键海军合金脆弱全球供应链的依赖成为战略风险。在国内恢复NAB生产，弥补了任何盟友都无法在短时间内填补的关键漏洞。
澳大利亚为此已准备多年。早在2019年，SPEE3D就与先进制造联盟及CDU合作，在一项价值150万澳元的澳大利亚皇家海军项目中，试点用于巡逻舰维护的冷喷涂金属3D打印技术。这一基础在AUKUS框架下进一步扩展：2025年初，AML3D向美国海军弗吉尼亚级核潜艇项目交付了铜镍尾部组件，澳大利亚副总理称此举证明“AUUKUS正在发生”。同年稍晚，ASC与Austal在悉尼“印太国际海事博览会”上正式建立合作关系，共同推进澳大利亚国内增材制造供应链建设，服务于柯林斯级与弗吉尼亚级潜艇，并开展人才培训计划。
同样的紧迫性也在盟国海军中上演。在夏威夷举行的RIMPAC 2024海军演习期间，美国海军部署了SPEE3D的XSPEE3D打印机及其他系统，展示将零部件交付时间从最长200天缩短至数小时的能力。
CDU与SPEE3D的项目表明，未来海军保障体系的决定因素，不仅是谁拥有更多舰船，而是谁能够更快、更近、并以自主方式维持其运转。
