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，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在海洋領域有著巨大的工業(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。在這個領域中，船只被設計為服務幾十年，而混合增材技術的出現(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。