Nieuws Uit De Sector


Amerikaanse marine print reserveonderdelen in 3D op zee

Op 24 augustus 2018 stond de torpedoboot met geleide raketten, de USS Chung-Hoon (DDG 93) van de Arleigh Burke-klasse, voor een probleem waar geen snelle oplossing voor was. Een bout in de rollerinrichting van de deur tot een hangarruimte stond onder zoveel druk dat deze op het punt stond te breken. Het gevolg was dat de deur niet eens meer geopend en gesloten kon worden. Als de Chung-Hoon deze ene bout wilde hebben, moest er een hele nieuwe rollerinrichting worden besteld. Dit zou echter tijd in beslag nemen en die had de Chung-Hoon niet.

De Chung-Hoon was onderweg als onderdeel van de Carrier Strike Group (CSG) 3, niet ver van het vliegdekschip van de Nimitz-klasse de USS John C Stennis (CVN 74) en zijn werkplaats voor machinereparaties. In deze werkplaats was men onlangs technologie gaan gebruiken die de Chung-Hoon zowel tijd als geld zou besparen.

Hoofdingenieur van de John C Stennis Commandant Kenneth Holland en zijn team, kregen een verzoek van de Chung-Hoon voor een nieuwe bout waarmee ze de deur van de hangarruimte zouden kunnen repareren. Holland zag zijn kans schoon om de 3D-printer te gebruiken die in april door Naval Sea Systems Command (NAVSEA) was geïnstalleerd in het kader van een versnellingsinitiatief voor additive manufacturing van de Deputy Chief of Naval Operations for Fleet Readiness and Logistics (OPNAV N4).

“De printers worden op dit moment gebruikt om problemen op te lossen, als het kleine problemen zijn,” aldus Holland. “Ze worden gebruikt om onderdelen te produceren die normaal gesproken alleen verkrijgbaar zijn bij aanschaf van de grotere inrichting.”

CAD-modellering

De Chung-Hoon verzond de kapotte bout naar de John C Stennis, waar ze door Machinery Repairman 1st Class Clinton Barlow in ontvangst werd genomen. Het was zijn bedoeling om een bout te ontwerpen met behulp van 3D CAD-modelleersoftware, die van geometrische graphics gebruikmaakt om digitale replica's te maken die vervolgens kunnen worden gebruikt om het echte onderdeel te maken. Maar voordat hij dat kon doen, moesten Barlow en zijn team de juiste training krijgen voor deze nieuwe apparatuur.

“Vertegenwoordigers van NAVSEA gingen op een van onze laatste reizen met ons mee om ons te leren hoe we de printers moeten gebruiken,” vertelde Machinery Repairman 3rd Class Blaine Matthews. “Dit was in aanvulling op de 1-daagse cursus die we in Keyport hadden gevolgd als kennismaking met de apparatuur. Toen ze bij ons aan boord stapten was het onze beurt om de machines vuil te maken en te zien of ze hun mannetje konden staan.”

Tijdens de training was Barlow in staat om een replica te produceren, die naar de Chung-Hoon werd verzonden om te controleren of het zojuist gemaakte ontwerp aan de specifieke vereisten van de deurinrichting van de hangarruimte voldeed. Het team op de Stennis kon vervolgens verdergaan met het maken van een nieuwe bout van metaal met behulp van conventionele productiecapaciteiten.

“We kunnen die bout namaken, naar het schip verzenden, vragen of de lengte en de schroefdraad passen, en of dit is wat wij voor jullie moeten maken,” zei Barlow. “In plaats van dat we tijd besteden aan het wegsnijden van al dat metaal, wat wel zes uur in beslag kan nemen, kan ik er één printen en direct veranderingen aanbrengen. Het bespaart tijd en het bespaart geld.”

Toekomstmogelijkheden

De bout van de Chung-Hoon is slechts één voorbeeld van wat er in de toekomst mogelijk is met de 3D printer. Holland en zijn team hebben andere onderdelen voor systemen gemaakt, die misschien onbeduidend lijken maar die het schip en de marine effectief geld kunnen besparen.

“Een van de kalibratiemachines van de AIMD (Aviation Intermediate Maintenance Department) werkte bijvoorbeeld niet, omdat ze geen knoppen voor de machine hadden,” vertelde Holland. “Wij waren in staat om een eenvoudige plastic knop te produceren, en met deze knop, hoe klein die ook was, konden we die machine weer aan de praat krijgen.”

Die ene plastic knop, ontworpen door Barlow en gemaakt door de 3D-printer, bespaarde het schip uiteindelijk een flink geldbedrag.

“Anders hadden ze een gloednieuwe console moeten bestellen, die ongeveer 5300 dollar kost,” aldus Barlow. “Ze gaven me die knop, ik ontwierp hem, bevestigde hem, en nu kunnen ze die machine, die ze voor honderden kalibraties nodig hebben, gebruiken. Ze hadden 5300 dollar aan een nieuw systeem kunnen uitgeven, of 6 cent aan het materiaal dat ik nodig had om die knop te maken.”

Het proces voor het maken van sommige van deze items neemt soms maar één uur in beslag. Een matroos hoeft alleen maar een monster van het te maken onderdeel te brengen en een verzoek in te dienen, waarna diverse leden van de commandoketen van de technische afdeling hun toestemming geven, afhankelijk van de grootte en complexiteit van het item.

Nadat het verzoek is goedgekeurd, analyseert Barlow het onderdeel met behulp van basisgeometrie en ontwerpt hij dat item opnieuw in het systeem. Zodra de software het ontwerp genereert, wordt het verzonden naar een ander programma waarmee het item in diverse segmenten wordt gesplitst, zodat de printer begrijpt in hoeverre de binnenkant van het item gevuld moet worden om de juiste duurzaamheid te verkrijgen. Ten slotte wordt het ontwerp naar de printer verzonden, die plastic gebruikt om het item te creëren.

“Het geeft ons weer een ander doeltreffend middel om het schip gevechtsklaar te houden,” aldus Holland. “Het is ook een middel dat ons helpt om reparaties al bij de eerste keer goed uit te voeren. Als je iets hebt dat werkt, past, presteert en functioneert, kun je het definitieve onderdeel afleveren in de wetenschap dat het past.”

3D-printen is een stap in het nieuwe tijdperk van technologische vooruitgang waardoor de Amerikaanse marine een effectievere gevechtsmacht wordt. Holland en zijn team onderzoeken nieuwe manieren om deze apparatuur te gebruiken om er zeker van te zijn dat de marine dagelijks manuren en geld bespaart. 3D-printen is de toekomst – het zal worden gebruikt om systemen in bedrijf te houden wanneer schepen worden ingezet – en de John C Stennis bouwt nu voort op deze ontwikkeling.

- September 2018

Terug naar Nieuw


Toekomstige beurs: Marine Maintenance World Expo 2020, 23-25 Juin 2020, Hall 11, RAI, Amsterdam, Nederland

Notice: Undefined variable: nav in /var/www/vhosts/marinemaintenanceworldexpo.com/httpdocs/nl/industry-news.php on line 52

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/vhosts/marinemaintenanceworldexpo.com/httpdocs/global/functions.php on line 204