桑迪亚国家实验室的机械工程师和技术人员在先进材料实验室分析注塑成型的PEEK嵌件。最近翻新的实验室空间使定制电子连接器的小批量生产成为可能。(图片来源:Craig Fritz)点击缩略图查看高分辨率图片。
桑迪亚国家实验室的一个小组正在改变为武器系统开发定制电子连接器的方式。快速开发连接器项目是一个由国家核安全管理局资助的为期五年的项目，旨在建立一支能够在不到四周的时间内制造和交付功能性连接器的团队和实验室空间。
该项目的总体目标是在与商业供应商并行工作的同时，快速向客户提供具有生产代表性的开发硬件。目前，从外部公司获得定制硬件可能需要一年或更长时间。通过更快地交付开发硬件，程序加快了学习周期并降低了整个程序的风险。
该项目于2022年10月启动，很快引起了客户的兴趣。
Michael Gallegos是该项目的首席机械工程师，专门研究连接器和避雷器连接器，他说:“我们对这个项目可能产生的潜在影响感到非常兴奋。“我们正在不断扩大我们的能力和我们可以承担的工作类型。”
利用内部专业知识
注塑成型的PEEK嵌件是在桑迪亚国家实验室的先进材料实验室使用3d打印成型工具制造的。快速开发连接器项目的重点是在不到一个月的时间内为武器系统制造定制电子连接器。(图片来源:Craig Fritz)点击缩略图查看高分辨率图片。
桑迪亚的快速开发连接器团队由来自实验室多个中心的工程师、材料科学家、化学家和产品设计师组成，使他们能够应对各种各样的挑战。
加莱戈斯说:“有了这个实验室，我们正在扩大我们回答各种客户要求和电话的能力。”“这是一个跨中心的合作，连接核威慑设计和材料科学世界。每个项目都为我们提供了一个创新的机会，并以新的方式使用我们的工具和材料创建功能原型。”
随着经济的快速发展，对生产电气互连所必需的材料和工艺进行基础研究的机会也随之而来。这种对材料科学的理解有助于确定满足性能要求的替代品，同时又能快速制造。
扩大的宇宙
该团队的一个优势是，该实验室位于科特兰空军基地外的新墨西哥大学校园内的先进材料实验室，使其更容易与行业合作伙伴和大学合作。在过去的一年半里，实验室空间进行了翻新，并配备了加法和减法制造工具和其他机器来制造电气互连。
做得快，学得快
桑迪亚国家实验室的电气工程师将电线焊接到商用现货插座触点上，这是桑迪亚快速开发连接器计划的一部分。(图片来源:Craig Fritz)点击缩略图查看高分辨率图片。
在实验室中放置各种制造技术引发了创新的想法，包括将3d打印技术与注塑技术相结合，以实现小批量生产零件。使用增材制造的模具进行注射成型，而不是传统的机械金属模具，可以通过更多的设计迭代实现快速周转连接器制造。
来自实验室的其他想法包括用添加剂制造的玻璃制成的密封件和用于避雷器连接器的绿色替代材料。Gallegos希望实验室空间能够继续引领创新思想，以缩短交货时间。
Gallegos说:“我们希望为设计工程师提供测试新想法和创造性思考的机会，而无需等待几个月的硬件。”“我们的目标是为产品实现团队提供尽可能多的学习周期。”
客户反馈
负责W93武器项目的Gabriel Arechederra强调了快速开发连接器项目在短时间内生产定制电子连接器以降低项目进度风险方面的作用。
“与快速开发连接器项目合作缩短了学习和开发周期，并对我们的开发计划产生了积极影响，”Arechederra说。“根据需求，我们可以告诉迈克尔和他的团队我们想要什么。然后他可以在几天或几周内为我们提供开发部件。”
快速掌握硬件可以帮助设计工程师确定他们的要求是否可行。
“当我们有现成的零件时，我们可以更好地了解特征和尺寸，并更快地进行设计更改，以做出最佳的长期设计决策，”Arechederra说。“拥有这种内部专业知识和能力对我们的武器计划非常有价值。”
积极的影响
Gallegos表示，该项目的目标是为客户提供与供应商生产的连接器相同或几乎相同的连接器，并确保它们按预期功能运行。
Gallegos说:“我们希望通过向供应商提供经过内部审查和测试的设计，来提供最好的工程解决方案。”“当人们听到我们所做的事情时，会感到非常兴奋。这个项目有很大的潜力，我们对未来充满期待。”
迈克尔的经理贾里德·达夫(Jared Dove)证实了该计划的积极影响。
多芬表示:“我们的客户看到了它的价值。“结果是不言而喻的，该项目的申请数量正在激增。”
该项目的成功促使人们计划，一旦目前的NNSA资金结束，就将其纳入新武器项目的预算。
桑迪亚国家实验室是一个多任务实验室，由桑迪亚有限责任公司的国家技术和工程解决方案运营，该公司是霍尼韦尔国际公司的全资子公司，为美国能源部国家核安全管理局服务。桑迪亚实验室在核威慑、全球安全、国防、能源技术和经济竞争力方面负有主要的研究和开发责任，主要设施位于新墨西哥州的阿尔伯克基和加利福尼亚州的利弗莫尔。
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