US Navy setzt auf Phillips Additive Hybrid 3D-Drucklösung für Metall

Das spanische multinationale Unternehmen Meltio – ein bahnbrechender Hersteller von Drahtlaser-Metall-3D-Drucktechnologien – und die Phillips Corporation – ein weltweit agierendes Unternehmen für Fertigungslösungen mit Sitz in den USA – haben zusammen gearbeitet, um zum ersten Mal auf einem Schiff der US Navy eine Metall-3D-Drucklösung für die Herstellung von Ersatzteilen und Reparaturen an Bord zu installieren.

Das Phillips Additive Hybrid powered by Haas nutzt die Laser-Metallabscheidungstechnologie von Meltio und integriert sie mit den weltbekannten CNC-Vertikal-Bearbeitungszentren von Haas an Bord des Schiffes USS Bataan.

Dieses neue Projekt ist ein weiterer Schritt zur Demonstration einer industriell nutzbaren Anwendung im Marinesektor dank der von Meltio entwickelten zugänglichen Draht-Laser-Metall-3D-Drucktechnologie. Meltio arbeitet mit Haas an weiteren Projekten für Hybridsysteme in anderen Branchen und in verschiedenen Ländern zusammen. Das Hybridsystem bietet subtraktive und additive Fertigung. Die US-Marine setzt bei diesem Projekt für das Schiff USS Bataan eine Kombination dieser beiden Verfahren ein.

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

Ángel Llavero, CEO von Meltio, sagt: “Für uns ist die Tatsache, dass die US Navy dank der Phillips Corporation die Drahtlaser-Metall-3D-Drucklösung von Meltio und die Hybridausrüstung von Haas an Bord des US Navy-Schiffs zur Herstellung von Ersatzteilen und deren Reparatur integriert hat, die Folge jahrelanger Bemühungen und einer großen Vision, die wir bei Meltio hatten. Wir möchten der Phillips Corporation für ihre Unterstützung bei der Entwicklung dieser Hybridsysteme unter dem Markennamen Haas danken. Dies ist das Ergebnis der Bestätigung einer Technologie mit enormen industriellen Anwendungen im Marine- und Schiffsbereich, in der Verteidigung und in all jenen Industriesektoren, in denen es notwendig ist, ein Teil herzustellen, wann und wo es gebraucht wird. Wir sind sicher, dass dies der erste Schritt auf einem langen Weg ist, den wir in diesem industriellen Sektor der Marine mit dieser und anderen Anwendungen gehen werden”.

Die US-Marine hat mit der dauerhaften Installation des ersten 3D-Metalldruckers an Bord eines Schiffes ihre Bemühungen zur Verbesserung der Selbstversorgung von Schiffen und ihren Besatzungen und zur Verkürzung der Lieferkette durch die Nutzung der additiven Fertigung (AM) vorangetrieben. Dank der additiven Fertigung – allgemein als 3D-Druck bekannt – werden die Ingenieure verschiedene Materialien miteinander verbinden, 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 Qualitätsprodukts oder eines anspruchsvollen Maschinenteils handelt, die additive Fertigung erleichtert die Produktion an dem Punkt, an dem sie benötigt wird, wenn Zeit und Betriebsbereitschaft eine Rolle spielen.

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

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

Das Phillips Additive Hybrid System druckt 316L-Edelstahl, ein in Schiffssystemen der US 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 Seeleuten industrielle Fertigungsmöglichkeiten bietet, um einzelne Teile für Systeme zu drucken, die bisher nicht ohne Weiteres verfügbar waren, ohne dass das gesamte System zu erheblich höheren Kosten beschafft werden musste.

Der 3D-Druck des Meltio-Motors 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 der Bataan. Mit diesem Drucker kann die Schiffsbesatzung jedes der mehr als 300 von der NAVSEA entwickelten AM Technical Data Packages ausdrucken, in denen die erforderliche Designkonfiguration und die Verfahren zur Herstellung eines Teils definiert sind, um dessen einwandfreie Funktion sicherzustellen.

“Phillips und Meltio sind stolz darauf, an der Installation von Phillips Additive Hybrid an Bord der USS Bataan beteiligt zu sein. Dies ist die erste additive Laser-Metallabscheidungs-Technologie (LMD), die an Bord eines Marineschiffes installiert wird”, sagte Brian Kristaponis, General Manager, Phillips Corporation, Hybrid Division.

“Dies ist eine optimale Lösung für die US-Marine, die ihre Haas-Bearbeitungszentren um außergewöhnliche neue Additiv-Fähigkeiten erweitern möchte – alles in einer Maschine”, fügte Kristaponis hinzu. “Sie nutzen diese aufregende neue Technologie, um die Autarkie der eingesetzten Schiffe und ihrer Besatzungen zu verbessern.”

Amphibisches Angriffsschiff

Die Bataan, ein Mehrzweck-Amphibienschiff, kann bei voller Einschiffung mehr als 2.500 Matrosen und Marinesoldaten befördern und ist das fünfte Schiff der Wasp-Klasse der Navy. 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, wobei nicht nur Daten von im Einsatz befindlichen Anlagen, sondern auch von Laboraktivitäten an Land verwendet werden, um ein kritisches Verständnis dafür zu gewinnen, wie die Ausrüstung unter den Bedingungen an Bord funktionieren wird.

Mehr über Phillips finden Sie hier, und mehr über Meltio finden Sie hier.