Druk 3D w zbrojeniówce. „Części do Tornado, prace na pokładzie okrętów”

Prace nad zastosowaniem druku 3D są realizowane między innymi w Wielkiej Brytanii i USA. Ministerstwo Obrony Wielkiej Brytanii prowadzi program mający na celu wdrożenie infrastruktury umożliwiającej zastosowanie druku 3D w siłach zbrojnych. Nosi on nazwę Additive Manufacturing Deployed Exploitation Capability Concept Demonstrator (AMDEx) i znajduje się we wstępnej fazie badawczo-rozwojowej. Jego założeniem jest umożliwienie uzupełnienia składników używanych w sprzęcie wojskowym poprzez umieszczenie drukarek 3D (Additive Layer Manufacturing - ALM) w istniejącym systemie eksploatacji i określonych obszarach roboczych podczas walki.

Z ramienia resortu obrony projekt prowadzi Defence Equipment and Support’s Technology Office for Cross-Cutting Enablers. Grupa wykonawców kierowana jest przez firmę Renishaw, w jej skład wchodzą ponadto BAE Systems, Rolls-Royce, SAE International, Marshall, Arke i Allan  Do przygotowania druku stosuje się  przenośny laser, metaliczny proszek o różnym składzie i argon. Według specjalistów grupy wiele elementów składowych uzbrojenia może być drukowane z użyciem tego systemu.

Drukowanie staje się coraz bardziej powszechne w użyciu w ramach zapewnienia realizacji wymaganego łańcucha dostaw, ale militarne zastosowanie tak powstałych elementów budzi poważne wyzwania technologiczne, głównie w zakresie trwałości i niezawodności. Drukowanie addytywne jest identyfikowane jako zupełnie nowa, przyszłościowa możliwość o szerokim obszarze zastosowań w wojsku z operacyjnego i technicznego punktu widzenia. Dążenie do zwiększania niezawodności i efektywności sprzętu uzbrojenia, jego podatności eksploatacyjnej oraz systemu zarządzania, znacznie przybliża nas do zastosowania tej technologii w obszarze militarnym.

Dzięki drukowi addytywnemu inżynierowie mogą zastąpić skomplikowane części pojedynczymi i znacznie lżejszymi odpowiednikami. Pozwala to m.in. na zmniejszenie masy przy zachowaniu wymaganej trwałości i niezawodności działania, obniżenie kosztów, ale także zapewnienie łatwości wykonywania części, których dostarczenie w warunkach bojowych może okazać się niemożliwe.

W październiku 2015 roku US Army Research Laboratory podpisało podobny kontrakt na rozwój systemu drukowania 3D, który ma na celu zwiększenie możliwości dostaw elementów składowych systemów uzbrojenia (w szczególności tych krytycznych) oraz efektywności systemu eksploatacji. W US Navy okręty USS Kearsarge i USS Truman zostały wyposażone w drukarki 3D w celu wymiany zużytych elementów w trakcie pełnienia służby na morzu.

Jako pierwszą część wykonaną w technologii druku 3D i zatwierdzoną do użytku przez Federalną Administrację Lotnictwa (FAA) w USA była obudowa czujnika T25, mierzącego temperaturę powietrza zasysanego do sprężarki silnika General Electric GE90-94B.

Według szacunków specjalistów koncernu BAE Systems, zastosowanie do produkcji elementów samolotów Tornado drukarek addytywnych przyniesie RAF oszczędności na poziomie 1,2 mln GBP (ponad 6 mln PLN) w ciągu kolejnych czterech lat. Koszt wytworzenia części użytych w testowanym samolocie był niższy o 300 GBP (1500 PLN) niż przy zastosowaniu metod tradycyjnych.

Powstają też koncepcje wybiegające w daleką przyszłość, a polegające na tworzeniu np. BSP przez pokładowe drukarki addytywne stacjonarne lub będące elementami składowymi większych maszyn załogowych/bezzałogowych. Wówczas człowiek nadzorujący misję zdecyduje jaki system należy wyprodukować. Zastosowanie druku addytywnego w trakcie misji pozwoli na tworzenie niezwykle elastycznych w działaniu zespołów, w dużym stopniu zdolnych do wykonania każdego zadania.

Nasuwa się zasadnicze pytanie - co jest przyczyną, dla której producenci sprzętu i uzbrojenia akceptują zastosowanie tej metody do wytwarzania elementów ich maszyn w wojsku? Koszty eksploatacji to nawet 70% kosztów całego cyklu życia – a to w dużej mierze przecież zyski producentów. Istotne jest także to, kto udziela certyfikatu jakościowego tak wytworzonym elementom oraz - jeżeli takie metody są z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia o wiele wydajniejsze/efektywniejsze od istniejących - to dlaczego tradycyjne metody wytwarzania nadal dominują na rynku.