Metall-AM für die Verteidigung: Erreichen von operativer Agilität mit Velo3D

14. Juli 2023

Eine der wichtigsten Fragen, denen sich das US-Militär gegenübersieht, ist, wie es seine alternden Flotten instand halten kann. Die Realität ist, dass viele der Plattformen, die seit Jahrzehnten in Betrieb sind, voraussichtlich auf absehbare Zeit in Betrieb bleiben werden und eine kontinuierliche Wartung und Reparatur erfordern. Wird diese Herausforderung nicht gemeistert, könnten die USA strategisch benachteiligt werden.

Glücklicherweise bedeutet das Aufkommen fortschrittlicher Metall-Additive-Manufacturing-Technologie (AM), wie die vollständig integrierte Metall-AM-Lösung von Velo3D, dass Verteidigungsorganisationen in einer Zeit, in der die Geopolitik zunehmend angespannt ist, Zugang zu einer potenziellen neuen Lösung haben.

Die Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren, darunter:

  • Hyperflexibilität in Bezug auf die Reproduktion der fortschrittlichsten Designs
  • Kürzere Vorlaufzeiten sowohl in der Entwicklung als auch in der Ersatzteilproduktion
  • Kosteneinsparungen gegenüber komplexen, mehrstufigen, manuellen Herstellungsverfahren

In diesem Artikel untersuche ich, wie die additive Metallfertigung – insbesondere die vollständig integrierte Metall-AM-Lösung Velo3D – US-Verteidigungsorganisationen dabei helfen kann, ihren technischen Vorsprung zu wahren, indem sie die operative Agilität erhöhen und die Leistung und Lebensdauer bestehender Anlagen und Infrastrukturen verlängern.

Die Herausforderung bei der Beschaffung von Ersatzteilen

Die Beschaffung von Ersatzteilen für Militärfahrzeuge kann aus mehreren Gründen schwierig sein. Viele dieser Fahrzeuge sind hochspezialisiert mit Teilen, die auf dem zivilen Markt nicht erhältlich sind.

Aber vielleicht ist das größere Problem, dass es sich bei vielen Militärfahrzeugen um ältere Modelle handelt, die aus Teilen bestehen, die nicht mehr produziert oder von ihrem Originalgerätehersteller (OEM) unterstützt werden, was es schwierig macht, kompatible Teile zu finden. Außerdem können die Kosten für verfügbare Ersatzteile erheblich gestiegen sein.

Minderung von Vorlaufzeitbeschränkungen

Ein wesentlicher Vorteil der additiven Metallfertigungstechnologie von Velo3D ist der Zugang zu einer flexibleren Produktion. Mit Velo3D Metal Additive Manufacturing können Sie Fertigungsprozesse und die Lieferkette sowohl für die Großserien- als auch für die Kleinserienfertigung von Teilen optimieren.

Die Möglichkeit, die Bauzeit drastisch von Monaten auf Wochen zu verkürzen und die Menge der verwendeten Materialien zu reduzieren, kann DoD-Organisationen dabei helfen, ihre Lieferkette zu rationalisieren und die Bereitschaft auf eine Weise zu erhöhen, die für neue und/oder laufende Operationen sinnvoll ist.

Velo3D bietet Kunden auch die Möglichkeit zum Drucken im Großformat. Zum Beispiel die Sapphire XC verfügt über ein großes Bauvolumen von bis zu 600 mm Ø x 1000 mm und verwendet acht 1-kW-Laser für schnelleres Drucken im großen Maßstab. Darüber hinaus erfordert Velo3D keine Fachkenntnisse für den Betrieb. Sie können Teile auf jedem drucken Sapphire Familiendrucker, der Ihnen eine schnelle, skalierbare Produktion nach Bedarf und Redundanz in der Lieferkette bietet. Mit Velo3D können Verteidigungsorganisationen eine skalierbare Fertigungslieferkette für die US-Produktion und die Produktion auf globalen Militärbasen erstellen, die die gleiche geometrische Genauigkeit und Materialeigenschaften erreicht, wie sie in US-amerikanischen Entwicklungszentren beobachtet werden.

Wenn beispielsweise ein Build-Paket in einem der US-Stützpunktarsenale erstellt wird, können wir dieses Build-Paket in den USA validieren und an eine Velo3D-Maschine in der Nähe des Theaters senden, wo es dann gemäß seinen genauen Standards reproduziert werden kann.
Sobald ein Teil erfolgreich entworfen und in Velo3D geschnitten wurde Flow Bei der Verwendung einer Druckvorbereitungssoftware bleibt den Ingenieuren eine sogenannte „Goldene Druckdatei“ übrig. Was die goldene Druckdatei beinhaltet, ist eine Reihe proprietärer Druckeinstellungen, die verwendet werden können, um ein Teil bei Bedarf wiederholt auf jedem Velo3D zu drucken Sapphire Drucker, überall auf der Welt.

Mit den wiederholbaren Druckdateifunktionen von Velo3D können wir sicherstellen, dass das Build-Paket mit dem Build in den USA identisch ist.

Steigern Sie die Leistung, verlängern Sie die Lebenszyklen von Teilen

Teile, die mit additiver Fertigung hergestellt werden, können im Vergleich zu Teilen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden hergestellt werden, ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweisen. Dies kann auch zu einer verbesserten Leistung führen, da leichtere Teile das Gesamtgewicht eines Systems reduzieren können. Diese Leistungsvorteile können auf verschiedene Weise gesehen werden, wie z. B. erhöhte Kraftstoffeffizienz und verbesserte Emissionen.

Mit Velo3D kann die Verteidigungsindustrie zukünftige missionskritische Anwendungen wie Hyperschall mit höherer Leistung und schnelleren Entwicklungszeiten erschließen. Darüber hinaus kann die additive Metallfertigung gegenüber herkömmlichen Fertigungsmethoden erhebliche Kosteneinsparungen bieten.

Durch den Einsatz des 3D-Drucks können Verteidigungsunternehmen die Kosten für die Herstellung komplexer Teile senken.

Wie ist das möglich? Der 3D-Druck erfordert keine komplexen Werkzeuge und kann sehr komplizierte Teile mit minimalem Abfall produzieren.

Mit der Velo3D-Metall-AM-Technologie können Teile mit wenig bis gar keinen Stützen hergestellt werden. Diese Stützstrukturen können sich oft als schwierig zu entfernen erweisen, wenn sie überhaupt entfernt werden können, was die Kosten und die verwendeten Materialien erhöht. Dies kann zu erheblichen Kosteneinsparungen für Rüstungsunternehmen führen, da sie komplexe Teile ohne teure Werkzeuge oder eine erhebliche Menge an Materialabfall herstellen können.

Anstatt mehrere Teile herzustellen, die zusammengebaut werden müssen, haben Ingenieure außerdem die Möglichkeit, ihren Konstruktionsprozess zu vereinfachen und ein funktionierendes Ersatzteil zu drucken.

Durch den Einsatz des 3D-Drucks können Verteidigungsunternehmen Teile schnell und einfach an ihre Bedürfnisse anpassen. Diese Fähigkeit, Designs schnell zu iterieren, kann zu einer verbesserten Leistung führen, da Ingenieure ihre Designs schnell testen und verfeinern können, bevor sie sich für alternative und möglicherweise teurere Herstellungsverfahren entscheiden.

Überlegenheit in der Fertigung durch gleichbleibende Teilequalität

Metalladditive Fertigung ermöglicht eine erhöhte Flexibilität im Designprozess. Velo3D hilft Verteidigungsorganisationen dabei, Fertigungsüberlegenheit zu gewährleisten, indem hochwertige, technisch fortschrittliche Teile mit Materialqualität in Luft- und Raumfahrtqualität hergestellt werden.

Die Technologie bietet auch Zugriff auf ein digitales Inventar, in dem qualifizierte Teile über eine dauerhafte, nicht modifizierbare, sichere digitale Druckdatei verfügen, die an eine Velo3D-fähige globale Druckeinrichtung übertragen und mit den Originalspezifikationen übereinstimmend neu erstellt werden kann.

Eine einsatzbereite Metall-AM-Lösung

Die additive Metallfertigung kann der Verteidigungsindustrie eine Reihe von Vorteilen bieten, insbesondere wenn sie versucht, laufende Wartungsarbeiten und Unterbrechungen der Lieferkette zu überwinden.

Die Technologie kann Verteidigungsunternehmen dabei unterstützen, komplexe Teile schnell herzustellen, und bietet gleichzeitig eine verbesserte Leistung und mehr Designflexibilität. Da die Technologie weiter voranschreitet, ist es wahrscheinlich, dass die additive Metallfertigung zu einem integralen Bestandteil der Verteidigungsindustrie wird.

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Über den Autor

Amir Iliaifar

Direktor des Inhalts

Amir Iliaifar ist Director of Content bei Velo3D, wo er die Produktion und den Vertrieb von Velo3Ds globalen Marketinginitiativen für digitale Inhalte beaufsichtigt. Vor seinem Eintritt in das Unternehmen arbeitete Amir für einen führenden professionellen Drohnenhersteller, mehrere SaaS-Unternehmen und als Journalist für Automobiltechnik. Er hat einen Master of Arts in Digitaler Kommunikation von der University of North Carolina in Chapel Hill.