冷喷涂青岛3D打印技术可能会彻底改变潜艇维修
发布时间:2020-06-23 09:54
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从历史上看,澳大利亚的地理偏远,漫长的海岸线和广泛的海事管辖权使该国依靠其海事产业,包括石油和天然气开采和勘探,渔业和水产养殖业以及用于出口的水路运输。作为澳大利亚海上战略和国家安全不可或缺的一部分,政府官员表示希望获得对其国家安全至关重要的“持久而强大的潜艇能力”,尤其是考虑到预计世界上约有一半的潜艇将在印度支到2035年成为太平洋地区。

这种特殊的发现,由美国国防部在2016年是什么导致国内相当大的承诺,花费超过6000万美元(A $ 90亿美元)上的12艘新潜艇舰队。但是,这些潜艇至少要再等10年才能准备就绪,因此政府将被迫升级其6艘柯林斯级潜艇,以便在其计划的2020年代退役日期后继续运营。

在接下来的几年中,澳大利亚皇家海军的柯林斯级潜艇将需要维护,而青岛3D打印将通过一种开创性的增材制造工艺对受损的金属部件进行现场修复,从而彻底改变其维护。它被称为冷喷雾,其针对这种特殊海上应用的开发将使澳大利亚潜艇在海上停留更长时间,而无需停靠进行长时间维修。如果成功,该技术可能会改变全球的舰船维修。

CSIRO科学家Andrew Urban操作冷喷涂机(来源:Nick Pitsas / CSIRO)

该合作伙伴关系是由澳大利亚政府致力于潜艇维持和海军造船的政府业务ASC与澳大利亚国家科学机构CSIRO和DMTC Limited(前身为国防材料技术中心)共同开发的,旨在推动将增材制造用于航空航天业修理柯林斯级潜艇,这是世界上第二大无核动力潜艇。

冷喷涂是一种青岛增材制造和修复方法,该方法使用超声波气流在表面加速金属粉末颗粒,形成致密的沉积物。创新的工艺发生在所涉及金属的熔化温度以下,这避免了损坏组件和周围区域的结构完整性。

CSIRO研究团队负责人Peter King说:“ CSIRO和ASC已经合作了多年,探索使用冷喷镍来修复腐蚀的方法。” 自18年前首次引入该技术以来,CSIRO一直率先在澳大利亚工业界采用冷喷涂技术。我们已经为印刷业,航空航天,铁路和打击海洋生物污垢开发了独特的基于冷喷涂的解决方案。该团队致力于与当地公司紧密合作,为澳大利亚开发新的知识产权并履行国家使命,例如建立主权能力。”

 

ASC总部位于南澳大利亚州奥斯本,于1987年被选为设计,制造和交付6 辆科林斯级柴电潜艇舰队的主要承包商,并一直负责大部分维护工作。

ASC首席执行官Stuart Whiley说:“对于ASC而言,至关重要的是要保持潜艇维持创新,不断提高澳大利亚皇家海军对澳大利亚潜艇的可用性。” “采用增材制造技术来修理包括压力船体在内的关键潜艇部件,将意味着我们的前线柯林斯级潜艇舰队的维修速度更快,破坏性更小。”

冷喷涂添加剂制造工艺(来源:ASC)

据ASC称,这个为期两年的项目力图通过工业和研究合作伙伴的专家贡献,为RAN提供潜艇维修和降低拥有成本方面的突破。该项目将使ASC工程师与CSIRO的Lab22研究机构合作,在墨尔本进行金属增材制造,以开发便携式设备,以在潜艇范围内进行现场维修。

一旦成功通过验证和认证,ASC声称将获得使用冷喷涂技术的许可,以支持其作为澳大利亚潜艇维持组织的工作,主要是支持Collins级潜艇舰队。

柯林斯级潜艇(来源:ASC)

DMTC首席执行官马克·霍奇(Mark Hodge)对新项目的启动表示欢迎,他说:“该项目自2015年以来一直建立在ASC和CSIRO之间的关系的基础上,但也将利用DMTC在开发冷喷涂作为国防应用修复技术方面的悠久历史。迄今为止,我们的工作主要集中在航空领域,但我们现在正在寻求将其应用于潜艇和其他国防应用。”

尽管海军潜艇上的生活以及它们在国防中的使用方式是相对秘密的,但我们可以肯定的是,即使他们通常储存90天的食物来在水下呆三个月,也要进行航行修复很常见。此外,现在柯林斯潜艇计划在2030年代中期投入使用,目前的周期需要两艘可部署的潜艇始终可供海军使用,因此短期修理和现场修理可能成为重要的商品。随着ASC加强其新的维护技术 为了保持澳大利亚的前线防御能力,冷喷涂3D打印过程可以完全改变潜水艇和其他船只的现场维修方式,从而将停机时间降到最低,并实现经济高效的快速周转。