今年6月7日,美国AV-8B鹞式战机的飞行员、海军上尉William Mahoney在飞机的前起落架发生故障后,成功迫降在了Bataan号航母上,奇迹的是该飞机只是轻微受损。
美国海军鹞式战机硬着陆,3D打印80小时修完
那么这架飞机如今的维修情况如何呢?位于北卡罗来纳州Cherry Point海军陆战队航空基地的东部舰队战备中心(FRCE)的官员8月13日称,技术人员已经登上了Bataan航母,使用3D打印技术将飞机修复完毕,并迅速使其重归舰队。
Doug Greenwood是FRCE的一位航空工程师,他在Bataan航母上维修人员的帮助下,拆下了鹞式飞机的鼻锥,以确定损坏的程度。
“硬着陆损坏了鼻锥里面的一个结构框架的一部分。”Greenwood说。据了解,由于鼻锥的框架只有一部分损坏,维修团队决定直接切除损坏的部分,从FRCE的备用框架中切下匹配的部分给它换上。
美国海军鹞式战机硬着陆,3D打印80小时修完
FRCE的工程师们在检查用聚合物通过熔融沉积成型(FDM)技术制成的成型模。这种成型模只用了几个小时就做出来了,如果使用传统的技术则可能需要两到三个星期。
“钣金加固结构,或者我们称之为“倍增器”,需要与换上的部件一起装在飞机未受损的框架上。”Greenwood说:“FRCE面临的挑战是如何制造出钣金加固结构,并运到船上用于维修。”
其实这一过程很快,6月25日,FRCE根据原始设备制造商(OEM)的CAD模型信息设计好金属板材成形工具和平面结构。在收到OEM的CAD模型48小时内就完成了工具的设计,并开始3D打印成形工具。
“该工具选择使用聚碳酸酯(PC)材料,因为它具有很高的抗压强度,能承受高达4000磅每平方英寸(psi)的压力。”Greenwood说。
首个成形工具5小时后完成,而其余的花了大约30小时。
“如果使用传统的非数字化的工具设计和制造工艺,制造这个倍增器可能需要两到三个星期。”Greenwood说:“使用3D数字数据和增材制造技术,时间和成本显著降低。”
在过去的几年中,美国海军航空系统司令部(NAVAIR)已经用3D打印制造工具和其它产品。 “增材制造(AM)是一项革命性的技术。”NAVAIR的增材制造集成产品团队负责人Liz McMichael说:“它有潜力从根本上改变国防部、海军部,我们的合作伙伴正在开发、生产和支持他们的平台和系统。”
与此同时,美国海军也正在研究如何使3D打印应用于海上制造来解决其日益突出的远洋任务后勤物流问题。 今年早些时候,美国海军在其两栖攻击舰Essex号(LHD 2)上安装了一台小型3D打印机,以训练其士兵使用CAD软件和3D打印机。美国海军希望在未来,如果有需要更换的零部件,而它没有在库存里,水手们可以自行设计并在几小时或几天内将其打印出来,从而实现对船舶需求的更快速响应。
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