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Aug 09, 2023

Stampa 3D: la Marina rafforza la produzione additiva

Edward Lundquist is a retired naval officer who writes on naval, maritime...

Edward Lundquist è un ufficiale di marina in pensione che scrive di argomenti navali, marittimi...

26 gennaio 2023

La nave d'assalto anfibio di classe Wasp USS Essex (LHD 2) carica una stampante 3D durante Rim of the Pacific (RIMPAC) 2022, 8 luglio 2022. Foto della Marina degli Stati Uniti dello specialista capo della comunicazione di massa Ace Rheaume

La Marina degli Stati Uniti apprezza da tempo il potenziale della produzione additiva (AM) e della stampa 3D.

AM si riferisce al deposito di materiale strato dopo strato per creare un oggetto. Per la Marina, non è pratico trasportare su una nave ogni parte di ricambio per ogni sistema e può essere difficile prevedere se o quando le parti si romperanno. L’AM fornisce una fonte di approvvigionamento flessibile poiché è in grado di produrre parti invece di ordinarle e attendere che arrivino, soprattutto per le navi da guerra all’estremità della catena di approvvigionamento. La stampa di parti di riparazione su richiesta può far risparmiare tempo, ridurre i costi e ridurre la necessità di tenere ampie scorte di parti.

Sebbene ci siano molte cose che si possono fare con l’AM, come la prototipazione rapida, il Santo Graal è stata la capacità di fabbricare parti in mare per riparare rapidamente le cose. Immagina di non dover trasportare più pezzi di ricambio per ogni apparecchiatura o di dover fare affidamento su una lunga catena di fornitura per ottenere le parti urgentemente necessarie da un deposito di forniture.

Le stampanti 3D desktop sono ampiamente disponibili, a partire da circa $ 300 per un sistema domestico. Molte navi dispongono di stampanti 3D che producono parti in plastica relativamente piccole.

"Utilizziamo stampanti per plastica polimerica su navi e sottomarini da diversi anni, ma sono essenzialmente unità desktop che producono parti in plastica relativamente piccole. Il feedback che abbiamo ricevuto dalla flotta è che hanno bisogno di parti metalliche più grandi", ha affermato Jim Pluta , responsabile del programma di produzione additiva (AM) presso il Naval Sea Systems Command (NAVSEA).

Ora la Marina ha installato due diversi tipi di stampanti 3D in metallo sulle navi della Marina, con un sistema in alluminio sulla costa occidentale e un sistema in acciaio inossidabile sulla costa orientale.

Una stampante 3D per metalli liquidi Elem X di Xerox Elem Additive Solutions è stata consegnata in un container a bordo della USS Essex (LHD 2) nel luglio 2022, diventando la prima macchina per la produzione additiva di metalli installata su una nave militare statunitense. La stampante ElemX è modulare e, dopo aver operato a bordo dell'Essex durante l'esercitazione della flotta multinazionale RIMPAC 2022 la scorsa estate, la scatola CONEX è stata trasferita sulla USS Boxer (LHD 4) per continuare la valutazione.

La stampante ElemX è nata dalla collaborazione tra il Comandante Naval Surface Force Pacific (CNSP) e NAVSEA sfruttando l'accordo di ricerca e sviluppo cooperativo (CRADA) della Naval Postgraduate School (NPS) con Xerox, che rappresenta un potente strumento per collaborare rapidamente per una ricerca applicata vantaggiosa per tutti . "L'iniziativa ElemX non solo ha dimostrato la tecnologia nei casi d'uso della ricerca a bordo delle navi, ma ha creato un laboratorio di stampa 3D mobile e autonomo attrezzando un comune container di spedizione che può essere messo su qualsiasi nave o collegato a qualsiasi fonte di alimentazione, come un generatore di campo in modo che anche i Marines possano avere quella capacità", ha affermato il capitano Jeremy Gray, presidente della NPS Surface Warfare per CNSP.

Il riparatore di macchinari di prima classe Cory Hover, sottufficiale leader dell'officina di riparazione macchinari della nave d'assalto anfibio di classe Wasp USS Bataan (LHD 5), parla con il comandante, l'ammiraglio posteriore Atlantico delle forze di superficie navali Brendan McLane delle apparecchiature di produzione additiva recentemente installate sulla nave, 23 novembre 2022. Questo è il primo sistema ibrido sponsorizzato dal Naval Sea Systems Command installato su una nave della Marina degli Stati Uniti e consentirà la capacità di produrre in modo additivo componenti in metallo e plastica a livello locale. Foto della Marina degli Stati Uniti dello specialista di comunicazione di massa di terza classe Bradley Rickard

Sulla costa orientale, un sistema di produzione additiva ibrida Phillips è arrivato a bordo della USS Bataan (LHD 5). Il progetto Bataan è destinato ad essere un elemento permanente sulla nave. L'attrezzatura della Bataan, installata grazie a uno sforzo congiunto tra il Comandante, la Naval Surface Force Atlantic e l'Ufficio tecnologico del Naval Sea Systems Command (NAVSEA), e supportata nella progettazione e nell'esecuzione dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, include il sistema ibrido additivo Phillips, che integra un Testa dell'utensile per la deposizione laser di filo metallico Meltio3D su una fresa a tre assi a controllo numerico computerizzato (CNC) Haas TM-1.