Wie wird die Additive Fertigung innerhalb des US-Militärs eingesetzt?
Wie setzen die verschiedenen Bereiche des US-Militärs die Additive Fertigung ein? Hier finden Sie einige frühere und aktuelle Projekte der additiven Fertigung bei der US Army, Air Force, Navy und Marine:
Legacy-Teile – On-Demand Fertigung auf Knopfdruck
Was passiert, wenn alternde militärische Ausrüstung und Fahrzeuge Teile benötigen, die zu alt oder nur schwer beschaffbar sind? Dies ist ein ständiges Problem, mit dem alle sechs Teilstreitkräfte konfrontiert sind, und es wird viel Zeit und Mühe darauf verwendet, Wege zur Lösung dieses Problems zu finden.
- Im Jahr 2020 benötigte die US-Armee mehr Luken-Klappen: Geräte, die an Kampffahrzeugen angebracht werden, um den Soldaten bei Einsätzen bei schlechten Lichtverhältnissen die Sicht zu erleichtern. Der ursprüngliche Lieferant hatte das Teil nicht mehr im Programm, und der Ersatz würde eine dreimonatige Vorlaufzeit erfordern und 10.000 Dollar kosten. Die Armee nutzte die additive Fertigung, um das Problem zu lösen. Innerhalb weniger Tage wurden zwei Versionen des Teils mit unterschiedlichen Materialien zu einem Bruchteil der Kosten 3D-gedruckt.
- Das Airforce Lifecycle Management Center nutzt den 3D-Druck regelmäßig zur Herstellung veralteter Teile für eine Reihe älterer Kampfjets, darunter Flotten von B-52, die riesige C-5M Super Galaxy und den B-2 Stealth Bomber.
- Das Army Materiel Command (AMCOM) arbeitet seit Ende 2020 mit einem Team der Wichita State University zusammen, um alle Teile eines Black Hawk-Hubschraubers zu zerlegen und für den 3D-Druck zu scannen. Andere Zweige des AMCOM nehmen eine ähnliche Aufgabe in Angriff und bewerten 48.000 Teile von Landfahrzeugen und 98.000 Teile aus dem Bereich Kommunikation und Elektronik für den 3D-Druck.
Weniger (Gewicht) ist Mehr
Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein einzelner Soldat zwischen 40 und 65 Kg an Ausrüstung mit sich führt, einschließlich Waffen, Munition, Wasser, Verpflegung, Batterien und persönlicher Schutzausrüstung. Das ist eine Menge, vor allem in einer stressigen Situation. Und die Soldaten sind nicht die einzigen, die durch zusätzliches Gewicht belastet werden. Erhöhtes Gewicht in Transportfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen kann die Treibstoffeffizienz senken und die Manövrierfähigkeit und Geschwindigkeit verringern. Daher ist das Militär sehr daran interessiert, Wege zur Gewichtsreduzierung zu finden ohne Leistungseinbußen verzeichnen zu müssen.
- Das Army Research Laboratory arbeitet derzeit an der Herstellung einer Reihe neuer, leichter Fahrzeugteile – Halterungen, Antriebssysteme, Waffen und Turmkomponenten – durch additive Fertigung. Für das Programm Next-Gen Combat Vehicles (NGVC) werden Leichtmetalle wie Titan, Titanlegierungen und hybride Keramikfliesenverbundwerkstoffe untersucht.
- Anfang dieses Jahres arbeitete das Army Research Laboratory mit einem Team der University of Central Florida zusammen, um die additive Fertigung einer hochfesten Magnesiumlegierung zu verbessern, indem die Dichte so weit erhöht wurde, dass 24 Mikrogitterstrukturen entstehen. Das Material hat das Potenzial, leichte Missionskomponenten herzustellen, die typischerweise von Soldaten im Einsatz getragen und verwendet werden.
- Nachdem die Luftwaffe einige Jahre lang erfolgreich AM eingesetzt hat, um veraltete Teile in älteren Flugzeugen zu ersetzen, konzentriert sie sich nun auf die Entwicklung flugtauglicher Hardware für im Einsatz befindliche militärische Triebwerke, Flugzeuge und Hilfsgeräte. Die Luftwaffe ist besonders an der erhöhten Haltbarkeit und dem geringeren Gewicht des 3D-Drucks mit AM-Materialien interessiert. Denn weniger Gewicht bedeutet mehr Geschwindigkeit und niedrigere Gesamttreibstoffkosten.
Jetzt DEMO-Bauteil anfragen!
Überzeugen Sie sich selbst von der Stärke der Bauteile.
Größer, Besser, Schneller
Das Militär ist seit langem an der Nutzung der AM-Technologie interessiert, um schnell sehr große, haltbare Teile herzustellen. Der Bedarf an größeren Teilen wird im Einsatz immer höher, da kommt der Austausch und die Wartung von Fahrzeugen oder kurzfristige Unterbringungen sehr gelegen.
- Anfang dieses Jahres hat das U.S. DEVCOM Army Ground Vehicle Systems Center (GVSC) sein Jointless Hull-Projekt gestartet. Im Rahmen dieses Projekts entwickelt das GVSC den größten 3D-Metalldrucker der Welt, mit dem einteilige Rümpfe und andere große Teile für militärische Bodenfahrzeuge hergestellt werden können. Nach seiner Fertigstellung soll der riesige 3D-Drucker Metallteile mit einer Größe von bis zu 30′ L x 20′ B x 12′ H drucken können. Es ist auch eine kleinere Version des Druckers in Arbeit, um die größere Maschine zu unterstützen.
- Ende 2019 haben Angehörige der US-Marine in Camp Pendleton mit schnell trocknendem Beton in weniger als 36 Stunden einen Bunker gedruckt, der groß genug war, um ein auf einem LKW montiertes Mehrfachraketenwerfersystem zu verstecken.
- Das U.S. Army Corps of Engineers, welches den Marines in nichts nachsteht, hat dieses Jahr einen einsatzfähigen 3D-Drucker entwickelt, mit dem in kürzester Zeit splittersichere Betonstrukturen wie Gebäude, kleine Brücken, Bunker und Torhäuser hergestellt werden können.
Robuste, langlebige 3D-Drucker können an entfernten Standorten eingesetzt werden, um Teile nach Bedarf zu drucken.
Größer, Besser, Schneller
In dem Bestreben, von der Form zur Funktion überzugehen, erforschen alle Zweige des US-Militärs effizientere und effektivere Möglichkeiten für den 3D-Druck an jedem Ort des Einsatzes, sei es an Bord eines Schiffes auf See oder in einem abgelegenen Basislager.
– Die U.S. Navy und das Naval Sea Systems Command (NAVSEA) erforschen Möglichkeiten, AM zu nutzen, um kritische oder veraltete Teile auf See zu entwerfen, zu drucken, zu genehmigen und zu installieren. Auf diese Weise können die Besatzungen Teile und Werkzeuge auf Abruf in 3D drucken, um die Kosten für die Teileproduktion und die Reparaturzeiten zu senken. Ein aktuelles Beispiel ist an Bord der USS Tulsa zu sehen, wo die Matrosen der Navy jetzt Zugang zur 3D-Drucktechnologie haben und dank der vom Robert C. Byrd Institute an der Marshall University durchgeführten Schulung auch wissen, wie sie sie einsetzen können. Den Besatzungsmitgliedern wurde beigebracht, wie 3D-Drucker einzurichten, zu bedienen und zu warten sind. Außerdem wurden sie in computergestützten Entwurfstechniken und im Umgang mit Präzisionsscannern geschult. Sobald sie auf See sind, werden sie die Gelegenheit haben, ihre neuen Fähigkeiten auf dem Schiff zu erproben, indem sie verschiedene Komponenten in 3D drucken.
– Auf der anderen Seite des großen Teichs, in Frankreich, hat die Marine Nationale (französische Marine) im Januar dieses Jahres den größten 3D-gedruckten Metallpropeller auf einem in Betrieb befindlichen Militärschiff in Betrieb genommen.
– Forscher des Army Research Laboratory (ARL) haben recyceltes Polyethylenterephthalat (PET) aus Flaschen- und Kunststoffresten als Material für eine Fused Filament Fabrication (FFF-Filament) verwendet. Letztendlich ist geplant, den US-Streitkräften die Möglichkeit zu geben, bei Bedarf im Feld 3D-Drucker für Ersatzteile zu verwenden, und zwar aus weggeworfenen Plastikabfällen vom Schlachtfeld wie Wasserflaschen, Milchkannen usw.
* Weitere Informationen über die Luftwaffe und ihren Einsatz der additiven Fertigung finden Sie in einem unserer früheren Blogbeiträge Additive Fertigung mit Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungsbereich.
Lernen Sie mehr über den 3D-Druck mit Endlosfasern!
Für welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig für den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? – Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsmöglichkeiten aufgelistet, über die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.
Hinterlasse einen Kommentar