造船業界は加速のために 3D プリンティングに注目

バージニア州アーリントン — HII のニューポートニューズ造船所の空母建造チームは、2022 年 3 月という重要な期限を迎えていました。

チームは、数百トンの重さがある将来のエンタープライズ用のキールのブロックを乾ドックに移動するのに追われていました。

造船所は、スーパーリフトとして知られるこれらの部品を桟橋の最終組立プラットフォームに装備し、これらの巨大なレゴ ブロックに配管と配線を取り付け、クレーンで乾ドックの所定の位置に持ち上げます。

しかし、エンタープライズと姉妹船ドリス・ミラーの副社長であるブライアン・フィールズ氏は最近記者団に対し、たった一つのコンポーネントがこの複雑な活動を台無しにする恐れがあると語った。

2021年11月、チームは、フィールズ氏が名前を明かさなかった重要だがデリケートな部品である鋳造金属部品の1つが6月下旬か7月上旬まで入手できないことを知った。

「あの巨大なスーパーリフトを乾ドックに入れる必要がありました」と彼は語った。 「それは 1 つの部品であり、最終組み立てプラットフォームに取り付ける必要がありました。」

待って後で設置することは「非常に危険であり、コストに大きな影響を及ぼしたでしょう」とフィールズ氏は付け加えた。

造船所と海軍は、スケジュールの遅延か追加費用のどちらかを選択するのではなく、協力して部品の設計、認定、3D プリントをわずか 4 か月で行い、3 月のスーパーリフトの期限に間に合わせました。

この状況は異例だったが、海軍とそのサプライヤーは、いつかは時代遅れの鋳造手順ではなく、それがデフォルトになることを期待している。

海軍トップは、空母や水上艦の産業基盤だけでなく、特に潜水艦の産業基盤における課題を繰り返し指摘してきた。 サービス側は生産率を上げたいと考えているにもかかわらず、サプライヤーの数は減少している。

例えばバージニア級攻撃型潜水艦の場合、政府が調達率を年2隻から3隻に増やさない唯一の理由は産業基盤への懸念だ。

潜水艦産業基盤問題を監督する戦略潜水艦計画事務局のエグゼクティブディレクター、マット・サーモン氏は、海軍は目新しいものとして積層造形を追求しているのではなく、むしろ「やらなければならないからやっている」と述べた。

これは潜水艦の建造と修理を予定通りに進めるための「道」だ、と同氏は付け加えた。

サーモン氏は1月30日、米国海軍工学会の会議で、産業基盤が重金属部品や構成部品の必要な生産能力を維持するのに最も苦労していると述べた。 これらには、鋳造品、鍛造品、バルブ、継手、留め具が含まれます。

実際、海軍は潜水艦や艦船の新規建造やメンテナンスのスケジュールに課題をもたらしている5,500の部品を検討したと同氏は述べた。 同氏によると、6つの資材が納期遅れの70％を占めているという。 積層造形により、より多くの部品をより迅速かつ確実に建設現場や修理工場に届けることができるでしょう。

基本的な冶金が複雑で欠陥が生じる可能性があるため、これらの部品は常に産業基盤にとっての課題でした。 しかし、現在、これらのコンポーネントを製造する企業は過去数十年に比べて減少しており、小規模な企業は需要の増加に対応するのに苦労しています。

海軍は今年、これら6つの材料に関連する金属、印刷機、プロセスを成熟させ、2024年3月までに大量に印刷して潜水艦に搭載できるようにする計画を策定したとサーモン氏は述べた。

海軍海洋システム司令官ビル・ガリニス中将は、防衛ニュース1月12日、NAVSEAはその戦闘センターおよび海軍原子力推進プログラムと協力して、付加製造技術とプロセスに対する海上サービスの理解と快適さを促進していると語った。

「私たちが必要としていると考えているように、積層造形を拡張できるほどプロセスが完全に成熟していません」と彼は言いました。 「私たちはワンオフの部品を作ることができます。率直に言って、原子炉のコンポーネントであっても、積層造形を使用してかなり複雑な部品をいくつか構築しましたが、それが拡張可能な点にはまだ到達していません。」