La tecnologia di stampa 3D a spruzzo a freddo potrebbe rivoluzionare le riparazioni sottomarine


La lontananza geografica dell’Australia, le lunghe coste e la vasta giurisdizione marittima hanno portato storicamente il paese a fare affidamento sulla sua industria marittima, che comprende l’estrazione e l’esplorazione di petrolio e gas, la pesca e l’acquacoltura e il trasporto di merci per le sue esportazioni. Come parte integrante della strategia marittima e della sicurezza nazionale dell’Australia, i funzionari del governo hanno espresso il desiderio di “una capacità sottomarina duratura e potente” fondamentale per la sua sicurezza nazionale, soprattutto considerando che si prevede che circa la metà dei sottomarini mondiali opererà nell’Indo- Regione del Pacifico entro il 2035.

Questa particolare scoperta da parte del Dipartimento della Difesa nel 2016 è ciò che ha portato il Paese ad un considerevole impegno a spendere oltre 60 milioni di dollari (90 milioni di dollari) su una flotta di 12 nuovi sottomarini . Tuttavia, questi sottomarini non saranno pronti per almeno altri 10 anni, quindi il governo sarà costretto a migliorare i suoi sei sottomarini di classe Collins per continuare a operare oltre la data di pensionamento prevista per la metà degli anni 2020.

Durante i prossimi anni, i sottomarini di classe Collins della Royal Australian Navy (RAN) richiederanno la manutenzione e la stampa 3D potrebbe rivoluzionare il loro mantenimento con un processo di produzione additiva pionieristico per riparazioni in loco di componenti metallici danneggiati. Conosciuto come spray freddo , il suo sviluppo per questa specifica applicazione marittima consentirebbe ai sottomarini australiani di rimanere in mare più a lungo, senza la necessità di attraccare per lunghe riparazioni. In caso di successo, la tecnologia potrebbe cambiare le riparazioni a bordo della nave in tutto il mondo.

Sviluppata da ASC , l’attività governativa australiana dedicata alla conservazione dei sottomarini e alla costruzione navale navale, insieme all’agenzia scientifica nazionale australiana CSIRO e DMTC Limited (precedentemente, il Defence Materials Technology Centre), la partnership mira a promuovere la produzione di additivi per il riparazione di sottomarini di classe Collins, il secondo più grande sottomarino a propulsione non nucleare al mondo.

Lo spray freddo è un metodo di produzione e riparazione additivo che utilizza un flusso di gas supersonico per accelerare le particelle di polvere metallica su una superficie, creando un deposito denso. L’innovativo processo avviene al di sotto delle temperature di fusione dei metalli coinvolti, evitando così di danneggiare l’integrità strutturale dei componenti e dell’area circostante.

“CSIRO e ASC hanno lavorato insieme per diversi anni, esplorando i modi per utilizzare lo spray freddo di nichel per riparare la corrosione”, ha descritto Peter King, leader del team di ricerca presso CSIRO. “CSIRO ha guidato l’adozione dello spray freddo da parte dell’industria australiana sin dalla sua prima introduzione della tecnologia 18 anni fa. Abbiamo sviluppato soluzioni uniche basate su spray a freddo per l’industria tipografica, aerospaziale, ferroviaria e per la lotta al biofouling marittimo. Il team si concentra sul lavorare a stretto contatto con le aziende locali per sviluppare una nuova proprietà intellettuale per l’Australia e per realizzare missioni nazionali come la costruzione di capacità sovrane. “

Con sede a Osborne, nell’Australia meridionale, ASC è stata scelta nel 1987 come appaltatore principale per la progettazione, la produzione e la consegna della sei flotte sottomarine diesel-elettriche di classe Collins ed è rimasta responsabile di gran parte della sua manutenzione.

“È di vitale importanza per ASC essere all’avanguardia nell’innovazione della protezione dei sottomarini, per migliorare continuamente la disponibilità di sottomarini australiani al servizio della Royal Australian Navy”, ha dichiarato il CEO di ASC Stuart Whiley. “L’uso della produzione additiva per la riparazione di componenti sottomarini critici, incluso lo scafo a pressione, significherà riparazioni più rapide e meno dirompenti per la nostra flotta di sottomarini Collins Class di prima linea.”

Secondo ASC, il progetto biennale mira a fornire innovazioni nella riparazione di sottomarini e riduzioni del costo di proprietà per la RAN, attraverso il contributo di esperti di partner industriali e di ricerca. Il progetto vedrà gli ingegneri ASC lavorare con la struttura di ricerca Lab22 di CSIRO per la produzione additiva di metalli a Melbourne per sviluppare apparecchiature portatili per la riparazione in situ nei confini di un sottomarino.

Una volta provata e certificata con successo, ASC afferma che avrà la licenza di utilizzare la tecnologia spray fredda per supportare il suo lavoro come organizzazione di supporto sottomarini in Australia, principalmente per supportare la flotta sottomarina di classe Collins.

Mark Hodge, Amministratore Delegato di DMTC, ha accolto con favore l’inizio del nuovo progetto affermando: “Questo progetto si basa sul rapporto tra ASC e CSIRO dal 2015, ma trarrà anche vantaggio dalla lunga storia di DMTC nello sviluppo di spray a freddo come tecnologia di riparazione per applicazioni di difesa. Il nostro lavoro finora si è concentrato principalmente sul settore aerospaziale, ma ora stiamo cercando di applicarlo a sottomarini e altre applicazioni di difesa. “

Anche se la vita a bordo di un sottomarino della Marina Militare e il modo in cui vengono utilizzati nella difesa nazionale sono tenuti in segreto, ciò che sappiamo per certo è che anche se generalmente forniscono una scorta di cibo per 90 giorni per trascorrere tre mesi sott’acqua, affiorando per la navigazione le correzioni sono abbastanza comuni. Inoltre, ora che i sottomarini Collins saranno messi in funzione fino alla metà degli anni 2030 con un ciclo attuale che necessita di due sottomarini dispiegabili costantemente disponibili per la Marina, le correzioni a breve termine e le riparazioni in situ potrebbero diventare un prodotto importante. Come ASC rinforza la sua nuova tecnica di manutenzione per mantenere le capacità di difesa in prima linea dell’Australia, il processo di stampa 3D a spruzzo a freddo potrebbe modificare completamente il modo in cui i sottomarini e le altre navi vengono riparati in loco, con tempi di inattività minimi e tempi di consegna rapidi.

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