Druk 3D w zbrojeniówce. „Części do Tornado, prace na pokładzie okrętów”

OPUBLIKOWANO: Niedziela, 08 Stycznia 2017, 12:15
Tornado

Przemysł zbrojeniowy prowadzi prace nad wykorzystaniem technologii druku 3D. W ich ramach mają powstawać między innymi części do samolotów czy okrętów, a część produkcji może odbywać się w warunkach bojowych.

Prace nad zastosowaniem druku 3D są realizowane między innymi w Wielkiej Brytanii i USA. Ministerstwo Obrony Wielkiej Brytanii prowadzi program mający na celu wdrożenie infrastruktury umożliwiającej zastosowanie druku 3D w siłach zbrojnych. Nosi on nazwę Additive Manufacturing Deployed Exploitation Capability Concept Demonstrator (AMDEx) i znajduje się we wstępnej fazie badawczo-rozwojowej. Jego założeniem jest umożliwienie uzupełnienia składników używanych w sprzęcie wojskowym poprzez umieszczenie drukarek 3D (Additive Layer Manufacturing - ALM) w istniejącym systemie eksploatacji i określonych obszarach roboczych podczas walki.

Z ramienia resortu obrony projekt prowadzi Defence Equipment and Support’s Technology Office for Cross-Cutting Enablers. Grupa wykonawców kierowana jest przez firmę Renishaw, w jej skład wchodzą ponadto BAE Systems, Rolls-Royce, SAE International, Marshall, Arke i Allan  Do przygotowania druku stosuje się  przenośny laser, metaliczny proszek o różnym składzie i argon. Według specjalistów grupy wiele elementów składowych uzbrojenia może być drukowane z użyciem tego systemu.

Drukowanie staje się coraz bardziej powszechne w użyciu w ramach zapewnienia realizacji wymaganego łańcucha dostaw, ale militarne zastosowanie tak powstałych elementów budzi poważne wyzwania technologiczne, głównie w zakresie trwałości i niezawodności. Drukowanie addytywne jest identyfikowane jako zupełnie nowa, przyszłościowa możliwość o szerokim obszarze zastosowań w wojsku z operacyjnego i technicznego punktu widzenia. Dążenie do zwiększania niezawodności i efektywności sprzętu uzbrojenia, jego podatności eksploatacyjnej oraz systemu zarządzania, znacznie przybliża nas do zastosowania tej technologii w obszarze militarnym.

Dzięki drukowi addytywnemu inżynierowie mogą zastąpić skomplikowane części pojedynczymi i znacznie lżejszymi odpowiednikami. Pozwala to m.in. na zmniejszenie masy przy zachowaniu wymaganej trwałości i niezawodności działania, obniżenie kosztów, ale także zapewnienie łatwości wykonywania części, których dostarczenie w warunkach bojowych może okazać się niemożliwe.

W październiku 2015 roku US Army Research Laboratory podpisało podobny kontrakt na rozwój systemu drukowania 3D, który ma na celu zwiększenie możliwości dostaw elementów składowych systemów uzbrojenia (w szczególności tych krytycznych) oraz efektywności systemu eksploatacji. W US Navy okręty USS Kearsarge i USS Truman zostały wyposażone w drukarki 3D w celu wymiany zużytych elementów w trakcie pełnienia służby na morzu.

Jako pierwszą część wykonaną w technologii druku 3D i zatwierdzoną do użytku przez Federalną Administrację Lotnictwa (FAA) w USA była obudowa czujnika T25, mierzącego temperaturę powietrza zasysanego do sprężarki silnika General Electric GE90-94B.

Według szacunków specjalistów koncernu BAE Systems, zastosowanie do produkcji elementów samolotów Tornado drukarek addytywnych przyniesie RAF oszczędności na poziomie 1,2 mln GBP (ponad 6 mln PLN) w ciągu kolejnych czterech lat. Koszt wytworzenia części użytych w testowanym samolocie był niższy o 300 GBP (1500 PLN) niż przy zastosowaniu metod tradycyjnych.

Powstają też koncepcje wybiegające w daleką przyszłość, a polegające na tworzeniu np. BSP przez pokładowe drukarki addytywne stacjonarne lub będące elementami składowymi większych maszyn załogowych/bezzałogowych. Wówczas człowiek nadzorujący misję zdecyduje jaki system należy wyprodukować. Zastosowanie druku addytywnego w trakcie misji pozwoli na tworzenie niezwykle elastycznych w działaniu zespołów, w dużym stopniu zdolnych do wykonania każdego zadania.

Nasuwa się zasadnicze pytanie - co jest przyczyną, dla której producenci sprzętu i uzbrojenia akceptują zastosowanie tej metody do wytwarzania elementów ich maszyn w wojsku? Koszty eksploatacji to nawet 70% kosztów całego cyklu życia – a to w dużej mierze przecież zyski producentów. Istotne jest także to, kto udziela certyfikatu jakościowego tak wytworzonym elementom oraz - jeżeli takie metody są z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia o wiele wydajniejsze/efektywniejsze od istniejących - to dlaczego tradycyjne metody wytwarzania nadal dominują na rynku.

Dziękujemy! Twój komentarz został pomyślnie dodany i oczekuje na moderację.

Dodaj komentarz

8 komentarzy

mao Poniedziałek, 09 Stycznia 2017, 14:06
czytalem o tym juz dawnoi mysle ze tj wielka szansa i obnizka kosztow. Drukarki 3D to przyszlosc tego swiata. Technologia sie caly czas rozwija. Juz dzisw chinach drukuja domy a nawet hale z drukarek. ok to nie jest jeszcze idealne, ale sa pierwsze kroki i widac ze jest na to parcie.
Beler Niedziela, 08 Stycznia 2017, 16:22
"jeżeli takie metody są z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia o wiele wydajniejsze/efektywniejsze od istniejących - to dlaczego tradycyjne metody wytwarzania nadal dominują na rynku"

Drukarka nie jest wydajniejsza niż masowa produkcja, może byc wydajniejsza jak wytwarzanie pojedyńczych sztuk, ale nie masówek. Jeżeli rzemieślnik będzie klepał 1 sztukę to policzy sobie extra i stąd te marże.

W Polsce od kilku lat firmy oferują usługi druku 3d elementów metalowych, ale nikt nie potwierdził, że taki druk taniej wyszedł jak masówka.
WojtekMat Poniedziałek, 09 Stycznia 2017, 8:37
W przypadku rodukcji wojskowej nie ma mowy o masówce. To nie ą setki tysiecy sztuk tylko czasem raptem setki a nawet dziesiątki. A i to jest dość mocno rozłożone w czasie. Utrzymywanie lini produkcyjnej jest w takim przypadku bardzo kosztowne. I blokuje mozliwości rozwoju nowych produktów. To między innymi dlatego serwis jest tak koszmarnie drogi. Druk 3D pozwala na likwidację tego wąskiego gardła.
Pilot 2 plm Krakow Poniedziałek, 09 Stycznia 2017, 11:20
Tiiiiiiiiia ,nie sa wydajniejsze powiadasz , to ile zrobi twoim zdaniem dwunastoscianow przestrzennych tentwoj ,, rzemisllnik,, a ile zrobi ich drukarka 3D , bo defacto oto wlasnie chodzi ze w zbrojeniowce robie sie czesci , przedmioty o dosc specyficznym i skomplikowwanym kssztalcie , a tu chodzi o czs i jakosc wykonania ,co nieuchronnie wiazee sie z czasem wykonania i ze spadkiem ceny , bowiem to ma zas wplywna szybkosc wykonania danej uslugi , serdeczie pozdrawiam Pana ,, rzemieslnika,,
figot Poniedziałek, 09 Stycznia 2017, 20:45
A co to jest za problem zrobić dwunastościan?
GM Niedziela, 08 Stycznia 2017, 21:43
W przypadku druku nie zawsze najważniejszym czynnikiem jest zmniejszenie ceny. Często chodzi o przyspieszenie samego procesu produkcji - prototypownia. Dodatkowo drukując części można je inaczej projektować. Nie trzeba uwzględniać np. tego że trzeba coś skręcać, płaszczyzny mogą mieć inny kształt.
Cały druk części metalowych jest na dość wczesnym etapie rozwoju.... ale jest to niewątpliwie przyszłość w wielu gałęziach przemysłu. Prawdopodobnie nie całej produkcji - ale na pewno jej dużej części.
vultur Poniedziałek, 09 Stycznia 2017, 11:46
Poza tym na takim lotniskowcu trzeba zabierać miliony różnych części do samolotów i nigdy nie wiadomo czego i kiedy zabraknie. W przypadku druku 3D wystarczy drukarka, argon i proszek. To dużo prostsze i efektywniejsze. Pytanie tylko o wytrzymałość tych podzespołów.
igo Sobota, 28 Stycznia 2017, 17:30
Z początku może być to tylko "tymczasowe użycie" na czas działań wojskowych, by później w dogodnym już czasie wymienić na części oryginalne, z czasem jeśli jakość i trwałość będzie 1 do 1, to producent sprzętu nie będzie w ogóle potrzebny do jego serwisowania, wystarczą tylko jego plany