Die U.S Air Force könnte tausende Dollar durch 3D-gedruckten Griff sparen

Die Travis Air Force Base in Kalifornien beherbergt den größten Luftbewegungsflügel der US Air Force und nutzt den 3D-Druck, um eine kostengünstige Lösung für austauschbare Griffe an militärischen Thermoskannen zu entwickeln.

Eine Thermoskanne, in der Luftwaffe gemeinhin als “heiße Tasse” bezeichnet, ermöglicht es den Besatzungsmitgliedern, Flüssigkeiten in einem Flugzeug sicher zu transportieren und zu erwärmen. Aufgrund der hohen Anforderungen bei Einsätzen der Luftwaffe wird die heiße Tasse häufig fallen gelassen, was zu einem gebrochenen Kunststoffgriff führt.
Dies führt zu Tausenden von Dollar an Ersatzkosten in neuen heißen Tassen, da keine Ersatzgriffe verfügbar sind.

“Das Problem mit der heißen Tasse wurde mit uns geteilt, weil der Preis immer höher wird. Unser Büro wurde gefragt, ob wir einen 3D-Griff herstellen könnten, der stärker ist als der aktuelle”, sagte Kapitän Ryan McGuire, 60th Air Mobility Wing Phoenix Spark Office Chief.

Das Phoenix Spark-Programm

In den letzten drei Jahren hat die 60th Aerial Port Squadron (APS) schätzungsweise 56.000 Dollar für Ersatzbecher ausgegeben. In diesem Jahr ist der Preis für jede Tasse von $693 auf $1.220 gestiegen, was die APS veranlasste, nach billigeren Lösungen für das Dilemma des heißen Tassengriffs zu suchen.
Das im Jahr 2017 gestartete Phoenix Spark-Programm, das das Projekt des 3D-Drucks von heißen Bechern leitet, zielt darauf ab, neue Technologien als Werkzeuge zur Bewältigung der Herausforderungen der schnellen Innovation innerhalb des Militärs einzusetzen.

“Der Becher hat zwei Kunststoffteile, eines oben, das hilft, den Deckel zu heben, und eines an der Seite”, sagte Abramov. “Der seitliche Griff erlaubt es jemandem, die Tasse zu halten, ohne sich die Hand zu verbrennen. Leider können wir keine Ersatzteile bestellen, wenn der Griff bricht, weshalb wir jedes Mal eine neue heiße Tasse kaufen müssen.”

Als er erfuhr, dass die Dover Air Force Base, Delaware, einen Griff mit 3D-Druck für dieses spezielle Problem neu entwarf, übernahmen Leutnant Abramov und Kapitän McGuire die gleiche Technologie.

3D-Drucken in den Griff bekommen

Mit Hilfe von Nicholas Wright, einem ehrenamtlichen 3D-Designer und Drucker, wurde der erste gedruckte 3D-Prototypengriff für die heiße Tasse hergestellt.

“Wir brauchten etwa eine Woche, um eine Lösung für den heißen Tassengriff zu entwickeln, vom Erlernen der Software bis hin zum physischen Drucken”, sagt Wright. “Wir sprachen mit den Besatzungsmitgliedern darüber, wie sie es gerne hätten. Sie empfahlen ein ergonomischeres Design. Der Grund dafür ist, dass der originale Griff auf den Kopf gestellt ist, so dass die Flugbesatzungen eine Mischung aus Komfort und Stärke wollten. Das haben wir in etwa sieben Tagen erreicht.”

Im 3D-Druck wurde der neue Griff aus gestapelten, multidirektionalen Schichten mit höherer Festigkeit erstellt. Es nimmt eine geschwungene Form an, die die Gefahr des Aufbrechens des Griffs beim Aufprall reduziert – ein Problem, das mit dem ursprünglichen Griff mit quadratischem Boden auftrat.
Laut Wright kann der APS mit dem neuen gebogenen heißen Tassengriff Tausende sparen.

“Stellen Sie sich vor, Sie müssen jedes Jahr 40 heiße Tassen zu immer höheren Preisen ersetzen”, sagt Wright. “Es ist viel billiger für uns, den Griff bei 40 Tassen für etwa 50 Cent pro Griff zu ersetzen, als 40 Tassen für mehr als 1.200 Dollar pro Tasse zu kaufen.”

Die U.S. Air Force investiert in die additive Fertigung

Kürzlich hat die U.S. Air Force ein Forschungsprojekt initiiert, das sich mit der Anwendung der gedruckten 3D-Keramik Siliziumoxycarbid (SiOC) in Hyperschall-Flugzeugen beschäftigt.

Zuvor hatten die U.S. Air Force und Renaissance Services, Inc., Experten für den 3D-Druck von Keramikwerkzeugen für Luftfahrtteile, einen Vertrag über 2,9 Millionen Dollar abgeschlossen, um den 3D-Druck in ihr altes Flugzeugwartungsprogramm zu integrieren.
Mitglieder des Phoenix Spark-Programms arbeiten derzeit an einem Spielbuch, das den Prozess des 3D-Druckens des heißen Tassengriffs beschreibt, der seine Zulassung auf einem Flugzeug der Luftwaffe fördern wird.