Судостроительная отрасль надеется на 3D-печать для ускорения темпов

АРЛИНГТОН, Вирджиния – В марте 2022 года у команды по строительству авианосца в компании HII Newport News Shipbuilding стоял ключевой срок.

Команда была готова переместить в сухой док блок киля будущего «Энтерпрайза» весом в сотни тонн.

Судостроители оснащают эти детали, известные как суперлифты, на платформе окончательной сборки на пирсе, устанавливая трубопроводы и проводку в эти массивные блоки Lego, а затем поднимая их краном на место в сухом доке.

Но один-единственный компонент грозил разрушить эту сложную деятельность, сообщил недавно журналистам Брайан Филдс, вице-президент Enterprise и родственного корабля Дорис Миллер.

В ноябре 2021 года команда узнала, что одна литая металлическая деталь — критически важный, но чувствительный компонент, который Филдс отказался назвать, — не будет доступна до конца июня или начала июля.

«Мне нужно было поставить этот огромный суперлифт в сухой док», — сказал он. «Это была одна деталь, и мне пришлось установить ее на платформу окончательной сборки».

Ожидание и установка его позже «было бы значительно рискованно и потребовало бы больших затрат», добавил Филдс.

Вместо того, чтобы выбирать между задержкой графика или дополнительными расходами, судостроитель и ВМФ работали вместе, чтобы спроектировать, пройти квалификацию и 3D-печать детали всего за четыре месяца, уложившись в мартовский крайний срок для суперлифта.

Хотя обстоятельства были необычными, ВМФ и их поставщики надеются, что однажды именно это станет стандартным, а не устаревшей процедурой литья.

Высшие должностные лица ВМФ неоднократно указывали на проблемы, в частности, в промышленной базе подводных лодок, а также в промышленной базе авианосцев и надводных кораблей. Число поставщиков сокращается, несмотря на то, что служба хотела бы увеличить темпы производства.

Например, в случае ударных подводных лодок класса «Вирджиния» опасения по поводу промышленных баз являются единственной причиной, по которой правительство не увеличивает объем закупок с двух до трех в год.

Мэтт Сермон, исполнительный директор Исполнительного управления программы стратегических подводных лодок, курирующий вопросы промышленных баз подводных лодок, сказал, что ВМС не рассматривают аддитивное производство как новинку, а скорее «мы делаем это, потому что мы должны».

Это «путь» к своевременному строительству и ремонту подводных лодок, добавил он.

Сермон заявил 30 января на конференции Американского общества военно-морских инженеров, что промышленная база с трудом справляется с требуемыми мощностями по производству деталей и компонентов из тяжелых металлов. К ним относятся отливки, поковки, арматура, фитинги и крепежные детали.

Фактически, по его словам, ВМФ рассмотрел 5500 деталей, которые представляли собой проблемы с графиком строительства и технического обслуживания подводных лодок и кораблей; По его словам, на долю шести материалов приходится 70% просроченных поставок. Аддитивное производство позволит быстрее и надежнее доставить больше этих деталей на строительные и ремонтные площадки.

Эти детали всегда были проблемой для промышленной базы, поскольку фундаментальная металлургия сложна и может привести к дефектам. Но сегодня компаний, производящих эти компоненты, меньше, чем в прошлые десятилетия, и эта меньшая база с трудом справляется с растущим спросом.

По словам Сермона, ВМФ разработал план по усовершенствованию металлов, печатных машин и процессов, связанных с этими шестью материалами, в этом году, чтобы к марту 2024 года их можно было печатать в больших объемах и устанавливать на подводные лодки.

Вице-адмирал Билл Галинис, командующий командованием морских систем ВМС, сообщил Defense News 12 января, что NAVSEA работает со своими военными центрами и с Программой ядерных силовых установок ВМС, чтобы улучшить понимание морской службой и удобство использования технологий и процессов аддитивного производства.

«У нас еще не доведен этот процесс до такой степени, чтобы мы могли масштабировать аддитивное производство так, как я думаю, нам нужно», — сказал он. «Мы можем изготавливать отдельные детали, и, честно говоря, даже для компонентов реактора мы создали довольно сложные детали с использованием аддитивного производства, но мы еще не дошли до того момента, когда это можно масштабировать».