Uno de los principales riesgos del crítico programa de submarinos de misiles balísticos clase Columbia es la fragilidad en el suministro de piezas clave por parte de la base industrial.
La fabricación aditiva, más conocida como impresión 3D, podría solucionarlo.
La Armada planea emparejar a los proveedores que no pueden seguir el ritmo de la demanda con las empresas de fabricación aditiva que pueden imprimir piezas las 24 horas del día para impulsar el suministro, dijo esta semana un miembro del programa de la Armada. Este esfuerzo estaría dirigido a las partes más frágiles de la base industrial de los submarinos: las empresas que hacen piezas de fundición, forja y accesorios, en particular.
Matt Sermon, director ejecutivo de la Oficina Ejecutiva del Programa de Submarinos Estratégicos, dijo que esto ayudaría a estas empresas, algunas de las cuales son las únicas fuentes de componentes para la Armada, al eliminar la presión para aumentar sus tasas de producción, incluso cuando están luchando para mantener el ritmo de la carga de trabajo actual.
La base industrial construye actualmente dos submarinos de ataque de la clase Virginia al año, está trabajando en la construcción de un SSBN de la clase Columbia y ayuda a mantener los submarinos en servicio de la Flota.
Y ya ha comenzado la fabricación del primer bloque V del Virginia, con un módulo de carga intermedia que aumenta la carga de trabajo de construcción en un 25%, a la vez que la Armada comprará su segundo SSBN Columbia en 2024 y comenzará la producción de uno al año en 2026, lo que significa un enorme aumento de trabajo para los astilleros principales y su base de suministros. La Armada ha empezado a referirse a esta época de compra constante de un SSBN y dos SSN cada año como los «años 1-plus-2″.
Si no se puede reducir la demanda de piezas, entonces » fabriquemos de forma aditiva los componentes en ese tiempo, de manera que cuando lleguemos a los 1 o 2 años, habremos reducido la demanda de piezas de fundición, forja y accesorios», dijo Sermon en su intervención en un evento de la Sociedad Americana de Ingenieros Navales.
En la actualidad, la Armada certifica las piezas individuales que se incorporan a los submarinos. Esta certificación por piezas no funcionará en el futuro, según Sermon, que aboga por que la Armada califique los materiales y procesos utilizados en la fabricación aditiva en lugar de las piezas resultantes.
Pero la Armada ha tenido problemas para hacerlo en el pasado. Para los programas de aviación, los defensores de la fabricación aditiva pidieron permiso para imprimir piezas no críticas, pero la Armada no lo permitió. El portaaviones John C. Stennis albergó el primer laboratorio de fabricación avanzada a bordo, pero usó las herramientas de escaneado láser y fabricación aditiva para imprimir piezas para los barcos del grupo de ataque, no para los aviones.
La integración de piezas impresas en un submarino es una propuesta tan arriesgada como la de los aviones, ya que para ambos existen estrictas normas de seguridad. Pero Sermon dijo que la comunidad de ingenieros está ahora a bordo. Los titulares de las garantías técnicas forman parte de los debates en curso, y la dirección de ingeniería y logística del Mando Marítimo Naval ha acompañado a la oficina del programa en las visitas a empresas que demuestran las mejores prácticas de fabricación aditiva.
«La fabricación aditiva proporciona un material mejor, un acero mejor, que el trabajo con materias primas», dijo. «Es complicado, y las microestructuras… son complicadas y cambian algunas de nuestras preocupaciones fundamentales. Tendremos que cambiar la forma de hacer las pruebas no destructivas en muchos casos, no porque sea malo, sino porque es diferente, y tenemos que entenderlo.»
El proyecto de instalar piezas impresas en los submarinos comenzó en noviembre, y Sermon dijo que la Marina instalaría las primeras en un submarino en servicio este año.
Tras su intervención, dijo a Defense News que la oficina del programa tiene una lista clasificada de entre seis y diez componentes que les gustaría imprimir, basada en una lista de «componentes problemáticos» que no están disponibles en los astilleros públicos cuando se necesitan para el mantenimiento de un submarino.
Los proveedores que fabrican las piezas no quedarán fuera del proceso. Al contrario, ayudarán con la ingeniería y tendrán la opción de hacer la impresión si tienen la capacidad, aunque Sermon dijo que la mayoría de las empresas implicadas no la tienen. Si el fabricante original no puede realizar la fabricación aditiva por sí mismo, la Marina le pondrá en contacto con una pequeña empresa que pueda.
Sermon señaló durante el panel las múltiples ventajas de adoptar la fabricación aditiva. En primer lugar, resuelve los problemas de capacidad durante el primer y segundo año, cuando la falta de piezas suficientes podría poner en peligro los plazos de construcción o reparación.
A largo plazo, dijo que el trabajo a través de los procesos y la certificación de las piezas impresas permitirá a la Armada y a la industria diseñar la próxima generación de SSN(X) con la fabricación aditiva en mente, reduciendo potencialmente el coste del programa o generando una pieza mejor o más resistente.
Fte. Defense News