رفتن به نوشته‌ها

چگونه پرینت سه بعدی فلزی ترکیبی CNC می تواند عملیات دریایی را متحول کند « Fabbaloo


دستگاه چاپ ترکیبی CNC / 3D برای نیروی دریایی ایالات متحده [Source: Meltio]

استفاده دریایی از فناوری چاپ سه بعدی باید رونق داشته باشد، اما حداقل هنوز اینطور نیست.

چرا باید رونق داشته باشد؟ دلایل متعددی وجود دارد که برای راه حل های چاپ سه بعدی فریاد می زند.

این سناریو را در نظر بگیرید: یک شرکت بزرگ کشتیرانی متوجه می‌شود که یکی از بزرگترین کشتی‌های آنها در میانه اقیانوس آرام به دلیل شکستگی قطعه متوقف شده است. کشتی تا زمانی که قطعه یدکی قابل انتقال باشد در آنجا باقی خواهد ماند و با توجه به موقعیت مکانی کشتی بیش از یک هفته طول می کشد تا این کار انجام شود.

در این بین، کشتی قادر به انجام وظیفه خود نیست و در نتیجه خسارات مالی بسیار قابل توجهی در بازی وجود دارد. قراردادهای ضمانت تحویل به معنای پرداخت جریمه است و هر چه تاخیر بیشتر شود افزایش می یابد.

این سناریوی خوشایند نیست. اگر فقط این قطعه در کشتی موجود بود، می‌توان آن را به سرعت تعمیر کرد و به کار بازگرداند. اما حمل تمام قطعات مورد نیاز برای یک کشتی بزرگ غیرممکن است.

این سناریویی است که قطعاً هر روز در ذهن تجار دریایی است و واقعاً نیاز به راه حل دارد.

محیط زیست دریایی از این نظر ویژگی های جذابی دارد:

  • مکان ایزوله
  • توانایی محدود برای نگهداری قطعات یدکی
  • برای تحویل قطعات یدکی گران است
  • پول کلان بسته به زمان خرابی
  • فضا و انرژی کافی برای ساخت قطعات در صورت وجود فناوری مناسب

به نظر می رسد فناوری مناسب در دسترس است. ویلیام گیبسون نویسنده داستان های علمی تخیلی ظاهراً نوشت:

“آینده در حال حاضر اینجاست. فقط هنوز به طور مساوی توزیع نشده است.»

دقیقاً در اینجا چنین است: فناوری پرینت سه بعدی – یا بهتر است بگوییم برخی فناوری های چاپ سه بعدی – کاملاً برای استفاده در کشتی دریایی مناسب هستند و از نظر تئوری می توانند قطعات یدکی را در صورت تقاضا، اعم از پلیمری و فلزی بسازند.

با این حال، چالش این است که بیشتر فرآیندهای رایج چاپ سه بعدی برای کار کردن به گرانش پایدار نیاز دارند. به عنوان مثال، مخزن رزین مایع را در یک دستگاه SLA تصور کنید که در تلاش است زمانی که امواج به طرف کشتی می‌کوبند، کار کند. نه، این به هیچ وجه کار نخواهد کرد.

اما تعداد انگشت شماری از فرآیندها وجود دارند که در واقع از اثرات گرانشی مصون هستند و می توانند در یک کشتی مورد استفاده قرار گیرند، و برخی به طور فعال در حال انجام آزمایش هستند. یکی از این فرآیندها از Meltio مستقر در اسپانیا است.

USS Bataan [Source: U.S. Navy, Photographer’s Mate 3rd Class Dennis Timms – U.S. Navy NewsStand photo ID 990717-N-6605T-501U.S. Navy NewsStand, Public Domain]

به نظر می رسد Meltio به خوبی از پتانسیل بازار دریایی آگاه است و به تازگی یکی از راه حل های فلزی ترکیبی CNC خود را بر روی کشتی نیروی دریایی ایالات متحده، USS Bataan، یک کشتی تهاجمی دوزیست نصب کرده است.

تحویل دستگاه پرینت ترکیبی CNC / 3D به USS Bataan [Source: Meltio]

راه حل Meltio ترکیبی منحصر به فرد از چاپ سه بعدی فلز و فرز CNC است. مفهوم این است که سازه های فلزی را به صورت سه بعدی پرینت کنید و سپس در حین چاپ، فرز CNC را انجام دهید تا سطوح و لبه ها را در صورت نیاز اصلاح کنید. نتیجه یک قطعه فلزی تولیدی کاملاً شکل گرفته است.

در قرارداد نیروی دریایی ایالات متحده، Meltio با شرکت فیلیپس برای ایجاد دستگاه هیبریدی افزودنی فیلیپس بر اساس پلت فرم CNC هاس شریک شد. این دستگاه قادر است قطعات یدکی فلزی را در صورت نیاز تولید کند.

ملتیو توضیح داد:

ثابت شده است که پلت فرم Haas TM-1 به طور قابل اعتماد در یک محیط شناور روی چندین ناو هواپیمابر عمل می کند. ادغام سر رسوب Meltio با Haas TM-1 قابلیت تولید افزودنی و کاهشی را در یک سیستم فراهم می کند – افزایش کارایی و کاهش ضایعات در مقایسه با ماشینکاری معمولی.

این نکته ی مهمی است. فرز CNC یک فناوری موثر است، اما فناوری ای است که مقدار فوق العاده ای از مواد زائد ایجاد می کند. در برخی موارد تا 70 درصد از مواد اولیه اولیه در ضایعات از بین می رود. این ممکن است در زمینی قابل قبول باشد که در آن کارخانه‌های مجاور وجود داشته باشد تا دوباره مواد قراضه را به فلز قابل استفاده تبدیل کنند.

با این حال، در دریا، عملیات بازیافت فلزات چندان مفید نیست. مفهوم این است که کشتی مجهز به CNC باید ضایعات فلزات سنگین را برای تحویل در بندر ذخیره کند، یا آن را در دریا رها کند.

یک دستگاه پرینت سه بعدی CNC ترکیبی به طور چشمگیری میزان ضایعات را کاهش می دهد و در عین حال کیفیت قطعه را یکسان تولید می کند.

به نظر می رسد اولین آزمایش ها بر روی USS Bataan با استفاده از فولاد ضد زنگ استاندارد 316L انجام شود.

من انتظار دارم که در مقطعی در آینده، هر کشتی بزرگی سیستم چاپ سه بعدی خود را حمل کند که قادر به بازتولید بیشتر قطعات برای خود کشتی باشد.

از طریق ملتیو



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی