如果觉得AM易道文章有价值，请读者朋友帮忙转发点赞在看评论，支持AM易道创作。
注：本文包含大篇幅AM易道原创内容，仅部分内容选自研究文章，开放各类转载。
AM易道欢迎读者投稿共创并对公众号开放白名单，有兴趣的公众号主请点击查看转载说明。
AM易道本文与文中提到企业(如有)不存在任何形式商业合作、赞助、雇佣等利益关联。
图片视频来自于网络，仅作为辅助阅读之用途，无商业目的。版权归原作者所有，如有任何侵权行为，请权利人及时联系，我们将在第一时间删除。
昨天提到3D打印在各类武器系统也在大量应用，这类应用往往由于信息敏感，难得以分享。
国外同行点出的枪械消音器是3D打印增长最快的应用领域之一，今天我们看一个消音器案例研究分享。
在过去的几十年里，射击运动和防护装备制造领域一直在寻求一个平衡点：如何在确保安全的前提下提供更好的使用体验。
换种更直接的说法：在现代战术装备领域，消音器早已不仅仅是一个简单的降噪装置。
它关系到战术行动的隐蔽性、射手的听力保护，以及整体作战效能的提升。
本文想以立陶宛维尔纽斯格迪米纳斯技术大学团队的3D打印技术在消音器制造领域的研究为例，简要带读者了解一系列3D打印创新成果。
听力损伤：一个被低估的职业风险
众所周知，射击运动带来的声压危害常常被低估。
研究数据显示，即便是在专业的室内射击场，单次超过160分贝的枪声就可能导致不可逆的听力损伤。
而在实际情况中，小口径武器的声压通常在140分贝以上，中等口径可达160分贝，大口径甚至能够达到180分贝。
为了更好地理解这些数值的含义，我们可以做个类比：正常的谈话声音大约在60分贝，地铁通过时的噪音约为90分贝，而射击产生的噪音则远超这些日常噪音水平。
对于成年人来说，140分贝是安全暴露的临界值。这意味着在没有适当防护的情况下，即便是简单的训练射击也可能对参与者造成不可逆的听力损害。
AM易道认为，传统的个人防护设备如耳罩等解决方案，虽然在一定程度上可以提供保护，但这种末端解决方案非最优选择。
真正的解决之道在于从声源处着手，通过先进的消音器设计来降低射击噪声。
3D打印：开启消音器设计新篇章
传统消音器的制造一直受限于常规加工工艺的局限性。
简单来说，传统工艺需要将消音器的各个部件分别制造后再进行组装，这不仅增加了生产成本，还限制了设计的复杂性。
而3D打印技术的出现，改变了这一局面。
让我们先来看看下图展示的四种创新消音器设计。
这些由3D打印技术一体化制造的消音器虽然外观相似，都采用了黑色的圆柱形设计，但其内部结构各具特色（采用了独特的腔室设计，后文会提到）。
这些样品是在专业的3D打印设备（具体设备文章没提，AM易道推测是SLS设备）上使用高性能“塑料”材料制造的，整体成型，无需后期组装。
AM易道认为，3D打印一体化制造方式不仅大大简化了生产流程，更重要的是为设计师提供了前所未有的设计自由度，为提高消音效果提供了更多可能性。
研究团队不仅进行了详细的CFD仿真分析，还搭建了专业的实验测试平台。
如下图所示，测试环境包括了专业的声压测量设备和数据采集系统。
测试环境的布置如下图所示，麦克风位于枪管左侧1米处，与枪管保持同一高度，这种布置确保了测量数据的可靠性和可重复性。
测试采用了Tikka T1X MTR .22 LR步枪作为标准测试平台，这种选择既考虑了安全性，也保证了数据的可重复性。
研究人员使用了专业的声学测试设备— Brüel & Kjær Mobile Diagnostics Toolbox Type 7927进行验证，这款设备能够在固定时间帧内准确捕捉最大声压级。
第一号消音器（下图）采用了创新的三角形分隔腔室设计。
从压力分布云图可以看到，当高压气体进入第一个扩张腔时，压力从170MPa迅速降至约53.99MPa。
实际射击测试中，这种设计将258.59dB的声压降至248.63dB，实现了9.96dB的降噪效果。
这种显著的压降效果归功于独特的三角形腔室设计，它能够有效打散高速气流，降低声压。
气体在经过每个腔室时都会产生涡流，这些涡流进一步消耗了气体的动能，从而实现降噪目的。
第二号消音器（下图）则采用了更为复杂的九级串联挡板设计，每个挡板又被分成九个小腔室。
这种设计在CFD分析中表现出了优异的性能，能够将出口压力降至46.80MPa。
这种精心设计的微腔结构在测试中展现出优异性能：使用标准弹药时降噪11.25dB，使用次声速弹药时效果更是提升至16.75dB。
但在这项研究中，文章水准不高，3D打印的提及极为有限。
来看看研究团队提到的工艺优化内容：
首先是打印参数。为了确保内部复杂结构的精确成型，研究团队采用了0.1mm的超细层厚设置（文章仅提到材料为塑料，AM易道依然不确定是FDM还是SLS打印的，猜测大概率是SLS）。
在打印方向的选择上，团队采用了垂直放置的策略。
AM易道从图上看。设计将大部分内部结构的倾角控制在45度以内，显著减少了支撑材料的使用（如FDM需要考虑，如SLS不需要考虑）。
市场前景剖析：3D打印消音器的黄金十年？
AM易道推测未来发展趋势
AM易道认为，本文提到的研究还很简单。随着3D打印设计、材料、工艺的不断进步，我们可以期待看到更多维度的消音器应用创新：
按本文展示的基础研究流，CFD仿真被大量应用。
无支撑而又能降低声压，同时又具备一定散热性的设计将会是生产者和使用者共同追求的。
材料方面目前是工程塑料居多，但金属3D打印的消音器也越来越多，这将进一步提升产品的耐久性和适用范围。
基于北美市场的轻武器消音器外观定制需求也将给产品带来额外价值。
AM易道最后聊两句
说到消音器，很多人的第一印象可能来自詹姆斯·邦德系列电影。那个装配着消音器的瓦尔特PPK手枪，以及特工轻声击发时那标志性的"嗤"声，几乎成为了一个经典。
又或者是《碟中谍》里伊森·亨特手枪消音器悄然潜入的经典场景，都在我们脑海中留下了深刻印象。
然而，从科技角度来看，这些经典电影场景中的消音效果往往被夸张化了。
现实中的消音器研发一直在追求更好的降噪效果，这是一个充满挑战的技术课题。
AM易道认为，正是在这样的背景下，3D打印技术的“静默”突破显得尤为重要。
通过增材制造技术，本研究展示的四种创新设计实现传统工艺难以企及的复杂内部结构，将降噪性能推向新的高度。
通过将3D打印技术与声学设计、流体动力学等多领域知识相结合，未来甚至到3D打印材料、工艺的选择，都将推动创新消音器发展。
AM易道希望，离开电影中的场景，相关从业者和专家能通过3D打印技术实现“完全消音”的创新成果。
本文仅对这项研究做了框架性介绍。感兴趣的读者请根据如下信息查阅原文，深入了解精彩技术创新细节。
https://doi.org/10.56578/pmdf010201
如果读者有更多见解或者应用设想，欢迎扫码免费来25年的TCT在展会现场与我们交流讨论。
加编辑个人微信 amyidao（务必注明来意）：投稿、加入读者微信群、讨论文章内容、兴趣话题，前沿消息、行业内情、共同洞见3D打印的未来图景。广告、合作请在公众号内私信留言。
