Una squadra di marines degli Stati Uniti nel Maryland ha stampato il componente del carrello di atterraggio attaccato alla porta dell’aereo da caccia stealth F-35. I Marines sono riusciti a replicarlo per 9 centesimi, e risparmieranno 70.000 $ di costi per jet .
Sam Pratt, un ingegnere con Naval Sea Systems Command, discute le capacità della stampa 3D con i membri del servizio a bordo dell’USS Wasp (LHD-1) mentre era in corso nell’Oceano Pacifico, il 7 aprile 2018. (US Marine Corps foto di Cpl Bernadette Wildes / Rilasciato)
L’industria aerospaziale e della difesa utilizza sempre più la produzione additiva per ridurre i costi dei materiali, ridurre il contenuto di manodopera e aumentare la disponibilità di parti al punto di utilizzo. La parte in questione era un piccolo componente del carrello di atterraggio che si monta sulla porta del carrello di atterraggio; quando la porta del carrello di atterraggio si chiude, preme il carrello nel dispositivo di chiusura. Sebbene fosse una parte piccola e semplice, l’unico mezzo convenzionale per sostituire la parte era ordinare l’intera porta del carrello di atterraggio – un processo che richiede tempo e denaro. Utilizzando la stampa 3D, un team di ingegneri di Combat Logistics Battalion 31 (CLB-31) della Carderock Division del Naval Surface Warfare Center è riuscito a stampare, approvare e installare la parte in pochi giorni.
“Non è possibile acquistare il pezzo separato dalla porta del carrello di atterraggio, che è un costo di $ 70.000”, ha dichiarato Sam Pratt , ingegnere meccanico presso l’ufficio del progetto additivo di Carderock Additive che ha fornito il supporto tecnico al team. “Avendo le capacità di stampare sul campo, siamo stati in grado di replicare la parte per un costo di circa 9 centesimi. ”
Pratt è stato incaricato di analizzare le prestazioni delle stampanti 3D in condizioni di bordo e di addestrare i Marine CLB-31 su Solidworks, quando gli è stato chiesto dal responsabile della manutenzione di contribuire a creare un pezzo di ricambio per una porta del carrello di atterraggio.
“Ero con il plotone di manutenzione in Corea del Sud che ha addestrato i Marines di CLB-31 sui processi di stesura di un progetto e su come applicarlo agli articoli stampati”, ha detto Pratt. “Mi è stato detto che stavano avendo problemi con la stampa di una parte necessaria per far funzionare di nuovo l’F-35. Il loro ufficiale ha suggerito di collaborare per vedere quello che potremmo inventare nel suo complesso, che si è rivelata una grande opportunità di collaborazione. ”
Sgt. Adrian Willis, un tecnico di computer e telefono con Combat Logistics Battalion 31, 31th Marine Expeditionary Unit, si prepara a stampare un modello 3-D a bordo dell’USS Wasp (LHD-1) mentre era in corso nell’Oceano Pacifico, il 7 aprile 2018. (US Foto di Marine Corps di Cpl. Bernadette Wildes / Rilasciata)
Il team ha progettato la parte prima dell’arrivo di Pratt, ma stava riscontrando problemi di dimensionamento. “La stampante 3D che avevano acquistato era una macchina usata principalmente dagli hobbisti, che non era l’ideale per questo tipo di progetto, ma utilizzavano anche uno strumento software gratuito chiamato Blender, che è più tipicamente usato per il lavoro con effetti speciali per la progettazione di film e personaggi del gioco “, ha spiegato Pratt. “Lo strumento software non è realmente costruito per i tipi di misurazioni accurate necessarie per l’ingegneria poiché è incentrato su progetti artistici. Ho pensato a come progettare la parte in modo che potesse adattarsi e funzionare correttamente.”
La parte originale era di plastica; la parte di ricambio è stata realizzata con un materiale chiamato Glicole polietilentereftalato (PETG), un materiale resistente e ad alta resistenza con basso ritiro e una bella finitura.
Una stampante 3D appartenente al Combat Logistics Battalion 31, 31st Marine Expeditionary Unit, stampa oggetti tangibili a bordo della USS Wasp (LHD-1) mentre era in corso nell’Oceano Pacifico, il 22 marzo 2018. (US Marine Corps foto di Cpl. Stormy Mendez / Rilasciato)
I marines hanno creato una nuova politica per le parti stampate in 3D autorizzate ad essere installate su veicoli terrestri, e ogni nuova parte stampata in 3D è approvata dal Marine Systems Command (MSC).
“Sui veicoli terrestri le politiche sono piuttosto dirette”, ha detto Pratt, “se non è una parte critica che spezzerà il veicolo, allora prova a stampare un ricambio adeguato per questo. Gli aerei per natura sono molto più restrittivi. Ci sono problemi di aeronavigabilità, quindi quando provi a stampare una parte, devi davvero sapere che la parte è buona, quindi non mettere i tuoi piloti e gli equipaggi di bordo in pericolo “.
Pratt ritiene che la produzione additiva verrà utilizzata più spesso per realizzare parti di ricambio. “Ci sono già circa 85-90 parti attualmente approvate per la stampa per veicoli terrestri, quindi è facile come andare online, scaricare il file e stampare la parte.”
“Stiamo lavorando per ottenere maggiori capacità materiali sul campo, in particolare la capacità di stampare metallo”, ha affermato Pratt. “Possiamo usarlo in un ambiente di laboratorio, ma le macchine non sono ancora pronte per il campo. Sono fragili, i materiali sono pericolosi e sono generalmente impegnativi. Una volta che questo è possibile, si apre un’enorme opportunità per stampare parti funzionali per veicoli. “