US Navy installiert ersten 3D-Metalldrucker auf USS Bataan

Mit der Installation des ersten 3D-Metalldruckers, der dauerhaft an Bord eines Marineschiffs installiert ist, hat die U.S. Marine am 3. November ihre Bemühungen um eine bessere Selbstversorgung der Schiffe und ihrer Besatzungen sowie um eine Verkürzung der Lieferkette durch die Nutzung der additiven Fertigung (AM) vorangetrieben.

“Die Einführung der additiven Fertigung (AM) in den Marinebetrieb unterstützt die Einsatzbereitschaft und die Selbstversorgung”, sagte Rear Adm. Brendan McLane, Kommandeur der Naval Surface Force Atlantic.

Additive Fertigung (AM) – besser bekannt als 3D-Druck – ist ein Verfahren, bei dem Materialien miteinander verbunden werden, um Teile aus 3D-Modelldaten herzustellen, in der Regel Schicht für Schicht, im Gegensatz zu subtraktiven und formativen Fertigungsmethoden. Ganz gleich, ob es sich um die Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes oder eines hochentwickelten Maschinenteils handelt, AM erleichtert die Produktion an dem Punkt, an dem sie benötigt wird, wenn Zeit und Betriebsbereitschaft eine Rolle spielen.

Zu den Anlagen, die im Rahmen einer gemeinsamen Anstrengung des Commander, Naval Surface Force Atlantic und des Naval Sea Systems Command (NAVSEA) Technology Office installiert wurden, gehört das Phillips Additive Hybrid System, das einen Meltio3D-Laser-Metalldraht-Auftragskopf auf einer Haas TM-1-Fräsmaschine mit numerischer Steuerung integriert. Die Haas TM-1-Plattform hat sich in einer schwimmenden Umgebung an Bord mehrerer Flugzeugträger als zuverlässig erwiesen. Die Integration des Meltio3D-Beschichtungskopfes in die Haas TM-1 ermöglicht sowohl eine additive als auch eine subtraktive Fertigung in ein und demselben System, was die Effizienz erhöht und den Ausschuss im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung reduziert.

Das Phillips Additive Hybrid System druckt 316L-Edelstahl, ein in Schiffssystemen der U.S. Navy weit verbreitetes Material. Die additive Fertigung von Edelstahl an Bord von Marineschiffen ist zwar neu, stellt aber auch einen Fortschritt dar, da sie den Matrosen industrielle Fertigungsmöglichkeiten bietet, um einzelne Teile für Systeme zu drucken, die bisher nicht ohne Weiteres erhältlich waren, ohne dass das gesamte System zu erheblich höheren Kosten beschafft werden musste. Der 3D-Drucker hat zwei Vorteile: Er maximiert die Betriebsverfügbarkeit und reduziert die Anforderungen an die traditionellen und marinespezifischen Lieferketten. Darüber hinaus installierten die NAVSEA-Ingenieure einen zweiten 3D-Drucker zur Herstellung von Polymer- (Kunststoff-) Komponenten an Bord von Bataan. Mit diesem Drucker kann die Schiffsbesatzung jedes der über 300 von der NAVSEA entwickelten AM Technical Data Packages drucken, in denen die erforderliche Konstruktionskonfiguration und die Verfahren zur Herstellung eines Teils definiert sind, um dessen einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

“Diese Drucker sind in der Lage, der Marine bei der Überwindung von Veralterungsproblemen bei Schiffen und Systemen zu helfen, deren Lebensdauer in Jahrzehnten gemessen wird, und tragen direkt zu einer verbesserten Betriebsverfügbarkeit unserer Systeme und Schiffe bei”, sagte NAVSEA-Chefingenieur Rear Adm. Jason Lloyd.

Die Bemühungen der Marine um die Nutzung von AM veranschaulichen die unternehmensweite Reform und Innovation von Geschäftsprozessen. Experten der NAVSEA und Industriepartner arbeiten daran, die fortschrittlichsten AM-Technologien zu testen, zu bewerten und einzusetzen, um die Einsatzbereitschaft zu verbessern und die Fähigkeiten zu steigern, wie auf der USS Bataan demonstriert.

Die Bataan, ein Mehrzweck-Amphibienschiff, kann bei voller Besetzung mehr als 2.500 Matrosen und Marinesoldaten aufnehmen und ist das fünfte Schiff der Wasp-Klasse der Marine. Sie wurde am 20. September 1997 in Dienst gestellt und ist das zweite Kriegsschiff der US Navy, das diesen Namen trägt. CVL-29 war ein kleiner Flugzeugträger der Independence-Klasse, der im November 1943 in Dienst gestellt wurde. Nachdem sie sowohl im Zweiten Weltkrieg als auch im Koreakonflikt gedient hatte, wurde CVL-29 1954 außer Dienst gestellt.

Die NAVSEA ist das größte der sechs Systemkommandos der Marine und für den Bau, den Kauf und die Wartung von Schiffen, U-Booten und Systemen für die US-Marine zuständig. Das Technologiebüro der NAVSEA ist in mehreren Bereichen der Forschung und Entwicklung bei der Bewertung von AM-Ausrüstung führend. Dabei werden nicht nur Daten von im Einsatz befindlichen Anlagen, sondern auch von Laboraktivitäten an Land verwendet, um ein kritisches Verständnis dafür zu gewinnen, wie die Ausrüstung unter den Bedingungen an Bord funktioniert. Diese Auswertungen werden sicherstellen, dass die derzeitigen und zukünftigen Schiffsanwendungen dieser Geräte wiederholt und zuverlässig Teile herstellen und es den Seeleuten somit ermöglichen, eine wachsende Anzahl von Anwendungen in Angriff zu nehmen.

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