美國海軍為軍艦安裝 Meltio 混合金屬 3D 打印機,，以減少維修時間

在2022年,，埃塞克斯號成為第一艘安裝金屬3D打印機的美國海軍軍艦,，以確保急需工具和零件的艦載維修能力�,，F(xiàn)在,，巴丹（USSBataan）號也開始轉(zhuǎn)向金屬 3D 打印技術(shù),，這艘海軍突擊艦于2022年11月3日宣布安裝了一臺金屬3D打印機,。據(jù)悉，這臺機器是由Meltio和Haas Automation公司聯(lián)手打造,，其中Haas負責提供Phillips Additive Hybrid制造系統(tǒng),。

被引入船上維修和制造鋼鐵部件，在美國海軍艦艇上安裝首臺PhillipsAdditive Hybrid金屬3D打印解決方案是一個實驗,，可以擴展到艦隊的其他航母,。事實上，總部位于西班牙的制造業(yè)跨國公司Meltio正在依靠其美國經(jīng)銷商飛利浦公司完成更多的歷史性合同,，為海軍的其他艦艇提供安裝3D打印機制造零件和維修工具的機會,。

△肯尼亞萊瑟姆在 USS Bataan 上安裝的 3D 打印機，由東海岸公司負責維修,。圖片由Darren Newell提供

東海岸維修（EastCoast Repair）公司是一家提供全面服務的船舶維修和制造承包商,，該公司在2022年10月協(xié)調(diào)了3D打印機在黃蜂級兩棲攻擊艦上的裝載工作。在海軍海洋系統(tǒng)司令部（NAVSEA）技術(shù)辦公室和海軍水面部隊指揮官（COMNAVSURFLANT）的共同努力下,，菲利普斯混合增材系統(tǒng)已經(jīng)成為美國海軍艦艇上的第一個混合系統(tǒng),。

Meltio稱,，將Meltio線激光金屬沉積頭集成到哈斯TM-1計算機數(shù)控軋機上（該設備已被證明能在幾艘航空母艦上的浮動環(huán)境中可靠運行），能夠在同一系統(tǒng)中同時提供增材制造和減材制造能力,。與典型的加工模式相比,，這反過來又提高了效率并減少了浪費。

Phillips Additive Hybrid的最大賣點之一是,，它能夠?qū)�傳統(tǒng)加工與使用直接能量沉積技術(shù)的增材制造工藝結(jié)合起來,。其結(jié)果是，菲利普斯公司成功地整合了減材和增材工藝的力量來生產(chǎn)和修復零件,。

△菲利普斯混合增材系統(tǒng),。圖片由菲利普斯公司提供

對于Meltio公司首席執(zhí)行官AngelLlavero López de Villalta來說，這項技術(shù)在海軍和海洋部門以及一般的國防部門有著巨大的潛力,，因為這些部門需要按需生產(chǎn),，在需要的地方生產(chǎn)。

與其他軍事部門一樣,，美國海軍決心依靠先進的制造技術(shù)來提高已部署船只及其船員的自給自足能力,，并減少供應鏈的周轉(zhuǎn)時間。前面提到的埃塞克斯號收到了施樂公司的巨型液態(tài)金屬3D打印機—ElemX,，重達4630磅,，能夠?qū)�鋁加熱到815℃（1500℉）。另外,，在2022年,，SPEE3D的WarpSPEE3D冷噴技術(shù)被用于按需和在各種海況下打印海上軍事部件。

除了美國海軍,，一般來說,，海運行業(yè)也有公司利用3D打印技術(shù)取得進展的例子，比如挪威跨國公司W(wǎng)ilhelmsen在2017年與增材制造公司Ivaldi合作創(chuàng)建了微型工廠,，在數(shù)小時內(nèi)3D打印并交付備件,。另一個例子是丹麥資助的未來綠色船舶聯(lián)盟，探索船上打印,、大規(guī)模3D打印,、4D打印或維修，以及用3D打印進行修復,。

△美國海軍巴丹號艦艇,。圖片由美國海軍提供

隨著美國海軍巴丹號3D打印機的到位，NAVSEA總工程師和高級官員Jason Lloyd預計海軍將解決艦艇和系統(tǒng)的陳舊問題,，這些系統(tǒng)的使用壽命以幾十年計算,，并直接有助于提高系統(tǒng)和艦艇的操作可用性。

Meltio說,，菲利普斯增材混合系統(tǒng)能夠打印316L級不銹鋼,，有時也被稱為海洋級不銹鋼,，它將為水手們提供工業(yè)級的制造能力，為系統(tǒng)打印單個部件,，而這些部件以前并不容易獲得,，無需以更高的成本采購整個系統(tǒng)。

除了巴丹號船上的金屬3D打印機外,，美國海軍陸戰(zhàn)隊的工程師們還安裝了第二臺3D打印機來生產(chǎn)聚合物部件,。這臺打印機使艦上人員能夠打印NAVSEA開發(fā)的300多個增材制造技術(shù)數(shù)據(jù)包中的任何一個，這些數(shù)據(jù)包定義了所需的設計配置和程序,，以制造一個部件并確保其性能正常,。

巴丹號的這一最新里程碑代表著混合增材技術(shù)在海洋領(lǐng)域有著巨大的工業(yè)應用價值。另一個需要考慮的方面是,，美國國防部（DoD）熱衷于通過改善其財務狀況來降低運營成本,，而增材制造是有可能降低項目成本的一種方式，同時能夠更快地制造性能更好的零件,。

安裝在海上船只或國外軍事基地上的3D打印機為海上的磨損問題提供了一個理想的解決方案。在這個領(lǐng)域中,，船只被設計為服務幾十年,，而混合增材技術(shù)的出現(xiàn)有可能將其壽命延長至少十年。由于3D打印的按需制造能力,，它可以對未來的船舶行業(yè)產(chǎn)生相當大的影響,，擴大了可能性并節(jié)省了時間和金錢。