美国海军​依靠增材制造来提高潜艇的建造效率并加快重要的维护过程

美国海军​越来越多地依靠增材制造来提高潜艇的建造效率并加快重要的维护过程。背景是哥伦比亚级和弗吉尼亚级潜艇的生产被推迟，这使得进度落后目标长达16个月或三年。鉴于 AUKUS 协议，根据该协议，美国将向澳大利亚交付三艘弗吉尼亚级潜艇，这一事态发展对国家安全构成了挑战。

美国海军攻击潜艇高级采购员乔纳森·拉克少将在众议院军事小组委员会的一次听证会上强调：“如果不转向增材制造，我们就无法满足我们所需的潜艇需求并对其进行维护。”

一个关键因素是加快生产和控制供应链。目前，铸造工艺是一个瓶颈，特别是因为中国是铸件生产的世界领先者，产量远远超过美国。随着增材制造在美国的扩张，这些依赖性可以减少。

3D 打印零件的使用已经得到证明。这使得 Hunt Valve（费尔班克斯莫尔斯防务公司）能够开发出 70 磅重的阀门组件，并首次安装在潜艇中。这种制造方法将生产和交货时间缩短了三分之二。到2024年底，海军计划在潜艇上安装近100个金属增材制造部件。 HII 和通用动力电船等公司也依靠这项技术为俄克拉荷马号等船舶采购组件。

增材制造不仅缩短了生产时间，还降低了废品率。传统上使用砂型铸造制造的铜镍部件通常具有较高的孔隙率和废品率。另一方面，3D 打印阀体的初始生产成功率要高得多。此外，这种方法还减少了材料消耗，因为只需要逐层构建所需的材料。

增材制造在造船业的应用已从小零件扩展到大型部件。这一发展有望促进国防工业供应链和美国海军的长期造船战略。