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3D打印金属进入海军供应链

2019-2-20 11:50| 发布者: airy| 查看: 276| 评论: 0

摘要: 这是一个开始。美国海军建造和航行一些世界上最大和最强大的船只,这些船只依赖于各种先进的系统和机械来运作。现在,海军正在向最大型船舶的一些最小部件进行先进制造,批准在航空母舰USS Harry S Truman上为蒸汽管 ...
  这是一个开始,美国海军建造和使用一些世界上最大和最强大的船只,这些船只依赖于各种先进的系统和机械来运作。现在,海军正在向最大型船舶的一些最小部件进行先进制造方向迈进,批准在航空母舰USS Harry S Truman上为蒸汽管道排水过滤器进行3D打印。

 
“这项技术具有破坏性,它是新技术,而且发展迅速,”Huntington Ingalls Industries纽波特新闻造船部门的工程经理John Ralls说。“这是第一个批准,第一个倒下的多米诺骨牌。” 

  海军海上系统司令部去年批准了3D打印经过五年至六年的努力,HII完全测试和制定制造技术标准。过滤器将安装一年的测试期。Ralls虽然对这项技术感到兴奋,却表示,在缺乏或限制开发3D打印标准的情况下填补知识空白是采用该技术的必要组成部分。
“我们花了大约五年的时间来解决知识差距,”他说。“信息很少。适用哪种标准?人们非常关注技术的严谨性。“
   海军和海军陆战队的工程师正在探索将3D打印整合到日常运营中的新方法。
HII与打印机制造商3D Systems合作并随后与其合作生产零件并制定适当的标准。3D Systems在Newport News造船厂安装了ProX DMP 320高性能金属添加剂制造系统。它能够印刷3D金属,船用合金零件,用于制造或铸造。
3D Systems副总裁Neal Orringer表示,NAVSEA在建立先进制造方面落后于其他服务,但也存在不同的障碍。
“我们必须了解我们自己独特的海事要求,”他说。“造船业有许多不同的标准。其中一个主要挑战是在打印零件时展示可重复性和质量控制。“
  为此,开发人员依靠3D Systems开发的传感器,可以直接放置在打印对象的每一层中。
“我们可以准确地跟踪零件的构建方式,存档并报告每个细节,”奥林格说。“我们可以在建造时对每一层进行检查。”
  虽然过滤器可能很小,但“它代表了更广泛应用过程的第一步”,Ralls说。“技术标准尚未到位。我们为未来的工作奠定了基础。“
  纽波特纽斯有很多未来的工作。Ralls指出,造船厂拥有一些“地球上最复杂的机器”,制造商和供应商名单很长。其中一个目标是为供应商提供领导并加速增材制造的采用。
“现在这是我们行业的冰山一角,”拉尔斯说。“我们希望确保他们的设计和产品具有适当的严谨性。”
海军多年来一直在使用增材制造,但使用3D打印金属部件是一个较新的概念。测试物品通过功能和环境测试,包括材料,焊接,冲击,振动,静水和操作蒸汽。在安装在低温和低压饱和蒸汽系统中时,它们将继续进行评估。在测试和评估期后,原型组件将被移除以进行分析和检查。
海军航空系统司令部已经开始更多地植入3D打印部件。2016年,它在MV-22B Osprey上成功测试了3D打印钛合金发动机短舱连接和附件。最近,它在T-45苍鹰呼吸面罩上使用了3D打印的翻盖阀。该命令说,在一个月内印刷了300个阀门,这对于培训计划至关重要。据估计,截至2018年底,已批准在船队中使用约1,000个零件。
Orringer指出,满足海洋标准需要重新加工零件制造的一些工具。“我们的机器导致氧气含量几乎为零,”他说。“氧化是一个问题,在对抗腐蚀时很重要。”
  随着Newport News Shipbuilding和3D Systems之间的合作关系不断发展,Ralls和Orringer正在研究各种金属和合金。
“我们现在将钛用于医疗器械,”奥林格说。“但铸造钛可能并不容易。但是,如果我们可以3D打印它,也许我们会看到在造船的其他组件中


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