US-Navy testet Large-Scale Additive Manufacturing für den Einsatz

Das Naval Surface Warfare Center, Carderock Division’s Naval Architecture and Engineering Department führt eine Machbarkeitsstudie für Large-Scale Additive Manufacturing (LSAM) Modelle durch, um die Genauigkeit der Verwendung von additiv hergestellten Modellen für zukünftige Experimente zu bewerten.

Das Projekt, unterstützt durch das Naval Innovative Science and Engineering (NISE) Programm, zielt darauf ab, zu bestimmen, ob 3D-gedruckte Modelle – speziell ein Modell des Arleigh-Burke-Klasse Zerstörers (DDG 51) – den typischen Belastungen eines Schleppversuchs standhalten können und dabei vergleichbare Ergebnisse mit den herkömmlich aus Fiberglas gefertigten Modellen erzielen.

“Ich denke, dass eines der großen Interessen von Carderock insgesamt und insbesondere unserer Abteilung darin besteht, diese Technologie für den praktischen Einsatz zu nutzen”, sagte Ingenieur Kyle Mosqueda. “Wir könnten Modelle viel schneller und billiger bauen.”

Die Voruntersuchungen begannen Ende 2019 bis Anfang 2020 mit dem 3D-Druck eines modellgroßen U-Boot-Bugs als Proof of Concept. Angespornt durch die positiven Ergebnisse, drängte die Leitung der Abteilung für Naval Architecture und Engineering auf die Erstellung eines vollständigen 3D-gedruckten Oberflächenschiffsmodells. Die vielversprechenden Anfänge führten zur Einreichung eines entsprechenden Vorschlags bei NISE im Jahr 2021, der schlussendlich finanziert wurde.

Die Hoffnung ist groß, dass diese experimentelle Untersuchung nicht nur erhebliche Kosten- und Zeiteinsparungen für die US-Marine in den Bereichen Herstellung, Montage und Testen ermöglicht, sondern auch einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie Modelle für Tests konzipiert und hergestellt werden, herbeiführen könnte. Die spezifischen Charakteristika, die beobachtet werden sollen, umfassen Wasseraufnahme, Rissentwicklung am Rumpf und das Ausmaß der Rumpfverformung unter Fahrt.

“Ich bin gespannt, ob sich das DDG 51-Modell während der Fahrt ablenkt”, sagte Mosqueda vor dem Test im September. “Ich werde das Glasfasermodell und das LSAM-Modell nacheinander testen und dann die Ergebnisse vergleichen. Ich bin sehr zuversichtlich, dass sie vergleichbar sein werden und diese großartige Technologie für die künftige Anwendung weiter validieren werden.”

Das 20,23 Fuß lange und 2,49 Fuß breite Modell wurde in Carderock entworfen und zur Herstellung an Airtech International, Inc. in Springfield, Tennessee, ausgelagert. Erste Tests und Vergleiche des 3D-gedruckten Modells mit einem herkömmlichen Fiberglasmodell zeigen bereits vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf Gesamtwiderstand und Deformation unter Belastung, was die Tür für weiterführende Tests und möglicherweise eine breite Implementierung der LSAM-Technologie in der Zukunft öffnet.