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美國(guó)航母安裝3D打印機(jī)用于零件快速更迭

2022-11-08

2022年10月19日，為東海岸維修部的黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦巴丹號(hào)（LHD5)進(jìn)行維護(hù)升級(jí)，并安裝了3D打印機(jī)器

USSBataan(LHD5)

黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦是一級(jí)多用途兩棲攻擊艦，也是美海軍首次利用新型氣墊船登陸艇和改進(jìn)的“鷂”式垂直短距起降飛機(jī)支援登陸作戰(zhàn)的艦艇。

美國(guó)海軍為了取代老舊的硫磺島級(jí)兩棲攻擊艦，以塔拉瓦級(jí)(Tarawaclass)兩棲攻擊艦的設(shè)計(jì)發(fā)展出黃蜂級(jí)。黃蜂級(jí)的外型與塔拉瓦級(jí)十分類(lèi)似，并使用相同的動(dòng)力系統(tǒng)，但是黃蜂級(jí)在設(shè)計(jì)與概念上有重大的改良，并且功能更多。

3D打印技術(shù)具有靈活的供應(yīng)鏈解決方案

3D打印機(jī)應(yīng)對(duì)突然狀況

海軍已于11月3日在巴丹島完成了金屬3D打印機(jī)的安裝。早些時(shí)候，海軍已經(jīng)嘗試過(guò)使用3D打印部件所帶來(lái)的好處，但他們過(guò)去使用過(guò)聚合物打印機(jī)，僅能制造一些簡(jiǎn)單的工具。現(xiàn)在，由于艦船的需求擴(kuò)展，他們需求更換金屬類(lèi)的零件，因此，海軍海上系統(tǒng)司令部的增材制造項(xiàng)目經(jīng)理JimPluta解釋道，這也是為什么可以順利推動(dòng)此次實(shí)驗(yàn)的原因。

Pluta說(shuō)：“當(dāng)艦船在外部署時(shí)，通常會(huì)遇到各種各樣的突發(fā)狀況，一旦艘船上什么東西壞了，這時(shí)候就需要更換備件。但是，它們有時(shí)在船上，有時(shí)并沒(méi)有。”

結(jié)果，如果零件損壞并且需要立即更換零件時(shí)，船員必須等待零件交付或必須在船舶返回港口時(shí)才能完成這項(xiàng)工作。

Pluta說(shuō)：“如果較小的子組件出現(xiàn)故障，他們可以只打印發(fā)生故障的小子組件，而不是訂購(gòu)較大的組件或較大的系統(tǒng)。他們使用CAD計(jì)算機(jī)進(jìn)行逆向工程或設(shè)計(jì)，并創(chuàng)建一個(gè)可能不存在或跟制造商一樣的替換部件。可以概括的說(shuō)，應(yīng)對(duì)這種突發(fā)狀況，通過(guò)3D打印技術(shù)，他們可以按需打印急需替換的部件，而無(wú)需等待較長(zhǎng)的維護(hù)周期。

美海軍斯坦尼斯號(hào)航空母艦已安裝了一臺(tái)3D打印設(shè)備

海軍對(duì)于3D打印設(shè)備的需求

Pluta表示，海軍對(duì)于3D打印技術(shù)一直有需求。該系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)行了大約四年，首先是安裝相當(dāng)便宜的聚合物打印機(jī)進(jìn)行相關(guān)評(píng)估。但他說(shuō)，金屬3D打印機(jī)才是最終的目標(biāo)。

他說(shuō)：”船上的大多數(shù)東西都是由金屬制成的，而不是塑料制成的。因此，我們認(rèn)為這是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)期收益的安裝。”

Pluta表示，未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在整個(gè)艦隊(duì)中使用，盡管目前它更適合大型船舶，如航空母艦和兩棲艦艇。但它也可以在其他船只上使用，例如潛艇，只要海軍能找到能夠處理船上運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和加速度的打印機(jī)系統(tǒng)。同時(shí)，打印機(jī)的占地面積也很大，因此空間大小也是一個(gè)重要因素。

Pluta說(shuō)，即使不能在每艘船上都安裝打印機(jī)，也可能會(huì)出現(xiàn)另一種情況，即打印機(jī)可以在航母打擊群之間共享，一艘艦船上的打印零件可以共享給另一艘。

這名海軍軍官最后總結(jié)道：“理想情況下，那些較大的船只可以接受伴隨它的船只請(qǐng)求。最近，我們?cè)谒固鼓崴固?hào)航空母艦（USSJohnC.StennisCVN74）上安裝了一臺(tái)打印機(jī)，并使用該打印機(jī)與聚合物打印機(jī)一起進(jìn)行原型制作。所以，他們已經(jīng)證明了這種可行性。”

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