谈到添加剂制造业(AM),美国海军陆战队面临极端版本的机会和许多机器店面的困境。
机遇:am - 特别是金属 - 提供了一个有希望的方式来获得短跑零件匆忙。对于企业来说,利益仅仅是迅速填补订单。但对于海军陆战队来说,利益可能是通过更换破损的组件来赢得战斗来恢复瘫痪的一块使用的设备。
但难题是这些:金属AM系统一般昂贵,相对笨重部件的尺寸,他们生产和难以使用给予必要的处理粉末金属的安全考虑是。这些因素是机加工车间有问题的,并且当它涉及到让海军陆战队使用的金属3D在现场打印的希望望而却步。
和用于海军,一个更值得关注的是,金属三维打印应该与数控加工相结合的单一设置内操作,对于真正获得部分尽可能快地着想。也就是说,海军陆战队的兴趣是‘混合型’AM合并加分和扣分操作。由于所有这些原因,小数控铣床具有一个附加的金属3D-打印头包括一个系统中的心脏第一海洋物流集团(MLG)加利福尼亚州彭德克兰托姆斯,正在评估维修和更换该领域的硬件物品,远离传统的供应链。添加剂/减料机床以及两个聚合物3D打印机,在自包含的混合添加剂制造设施内运行,海军陆战队员是指“exman”单元,这对于远征制造而言是短暂的。exman代表了潜在的最有效的资源,以便使部署人员能够自给自足,以提供自己的关键硬件需求。此外,第一个MLG与它的经验提供了一种型号,即建立的制造商如何进行添加剂,因为海军陆战队遵循与机器商店可能期望的速度相当的学习曲线。
其中一个示例涉及识别用例。枪手SGT。Travis Arndt是团队的一部分,开发和评估EXMAN的能力。“在需要点的硬件用品总是一个问题,”他说。例如,一个破碎的转向柱小齿轮齿轮可能会使悍马不起作用,但是在足够速度的情况下最快地在现场前进的替换部分可能是接近不可能的。要回应这样的问题,海军陆战队在该领域拥有长期的制造。现有便携式机器商店提供铣削或转动能力。然而,由于多种原因,小齿轮的一部分太挑战了这些系统,例如这些系统。该部件太复杂,不能在紧急设定中制作车床或磨机,并携带足够的原料来准备使得这一点本身可以代表一个问题,因为从固体储备中加工轴的齿轮齿会意味着切割大量的材料。 Now,枪手SGT。ARNDT说,金属挑战和机会在于重新评估如此的挑战所需的心态变化。海军陆战队 - 就像采用上午的商店,需要重新思考的长期假设关于现在可以快速制造什么样的部件。
另一位讲述海军陆战队员涉及人员。添加剂能力通过对最感兴趣的人探索它的人的努力和想象力,不一定是通过应用任何预先存在的技能的努力和想象力。到目前为止,来自第1毫升的九个人在exman系统上受到培训。那些有必要的“创新思维,”的人枪手SGT。Arndt的话语,倾向于自我选择,为这个机会志愿者。结果是技能领域的多种组合,机械师,汽车机械,电子技术人员,校准技术人员和焊工现在都使用该系统。所有这些都能够蓬勃发展和创新它,事实上,多样性已经证明了对寻找添加剂可以有效的应用有价值。混合金属是零件制作资源,一种工具制作资源,维修资源吗?这取决于需要,并且它取决于考虑这种能力的特定用户的视角。
沉积无需特殊保护
枪手SGT。ARNDT的团队开始寻找金属3D打印能力,以回应海军陆战队倡议,使得尽可能远远地将添加剂制造带入战斗。首先搜索被延迟,因为粉末床选择性激光熔化系统被视为不适合在现场部署和使用,鉴于其成本,尺寸和安全要求。海军陆战队员代替找到了他们认为他们在加利福尼亚州创始人的创始人遇到卡尔赫兰卡时寻找的答案3D混合解决方案,其耗材添加物为金属3D通过金属沉积的各种方法,其中包括粉末喷涂的激光熔化打印时,电弧熔化焊丝进给,以及高速的冷喷涂金属粉末的磁头。在ExMan,线进给金属3D印刷头安装架平行于主轴铣床从上Tormach.,生成一个系统,可以构建3D功能,然后铣削,并在单个设置内钻到精确的公差。添加剂能力不需要特殊的个人安全保护,因为输入材料是实心线而不是粉末,并且由于电流用于熔化材料而不是激光。所需的安全措施是眼睛保护加上储气电弧焊的烟雾提取。Hranka先生说:“这不是一个正常的电弧焊接过程,它通常包括一定程度的孔隙率,而是一种较低的热方法,可以在全密度下有效地沉积金属。”
通过沉积的这种3D打印,意味着将金属沿着精确的刀具路径放置而不是使用粉末床,这意味着可以将完整的3D部分构建到平坦的表面上。它还意味着3D功能可以像现有部分一样容易地构建,其中现有部分用作起始工作表面。简而言之,混合动力车制造是用于修复或修改现有组件的资源,每比特作为从头开始制作组件的资源。
“修复的机会是巨大的,”枪手SGT。阿恩特说。对于海军陆战队,这或许迫使最根本的心态变化。“我们现在的思维是,如果事情坏了,不把它扔掉,”他说。“相反,我们想想我们如何修复它。”最近的实验都集中在车辆活塞头现场维修。测试添加剂体系的弹性和能力,是海军陆战队的实验的一部分,而是一个更大的部分是在点滴混合动力AM机会让部分在使用较长的,否则可能会被丢弃开发实践。通过这种方式,在ExMan已经协助和节省在彭德尔顿营海军陆战队的成本,尽管它尚未部署。
事实上,在至少一个值得注意的情况下,exman为现有供应提供了有价值的替代品。枪手SGT。阿恩特点,无人机,无人驾驶飞机。这些设备仍然是新的,而且容易频频破发。迄今,对需要的部分没有正式的供应链,因为没有理解又是什么零件是关键,否则将如何频繁进行排序。其结果是,一些必要的部分有一个前置时间超过一年。对此,海军陆战队一直保持无人机通过3D打印制作需要的部分飞行。
同时,枪手SGT。阿恩特一直在探索小齿轮的问题。它是现在有可能解决的问题,如这一个领域?也就是说,是否有可能解决这个问题返回悍马回到快速使用?该组件是太难了仅通过机械加工,而作,但也许简单通过混合AM进行。例如,什么关于3D印刷齿轮齿到一张金属管的?“创新思维”,他指的是由简单的是:认识到,当添加剂添加到加工许多以前望而却步的挑战不再望而却步。