Produzione di una girante di raffreddamento per pompa ad acqua refrigerata tramite stampa 3D nella Marina USA
La Southeast Regional Maintenance Center (SERMC), con il supporto del Fleet Readiness Center Southeast (FRCSE) Detachment Mayport, ha sviluppato una girante di raffreddamento per una pompa ad acqua refrigerata utilizzata sulla classe di cacciatorpediniere Arleigh Burke. Questa componente, con sei pale, non è reperibile singolarmente nel sistema logistico della Marina, costringendo a sostituire l’intera pompa in caso di guasto. SERMC ha ripensato il processo, realizzando prototipi e la parte finale tramite produzione additiva.
Sviluppo dei prototipi e scelta dei materiali
Inizialmente, è stata eseguita la reverse engineering del pezzo originale in alluminio per creare una prima versione con polimero a basso costo. Dopo verifiche di adattamento soddisfacenti, si è scelto un polimero aerospaziale caratterizzato da resistenza meccanica, elevata capacità termica e proprietà ignifughe. Questo materiale è risultato idoneo alla stampa su macchinari industriali disponibili nel sito FRCSE.
Processo di produzione e installazione
SERMC ha realizzato quattro prototipi in due settimane, consentendo rapidità nella progettazione. La versione finale è stampata con termoplastico aerospaziale, offrendo robustezza comparabile all’alluminio, ma con un peso e un costo significativamente inferiori. Dopo test operativi e certificazione interna, la girante è stata installata sulla nave.
Risparmi economici
I prototipi hanno avuto un costo di circa 17,63 USD ciascuno; la versione definitiva ha richiesto circa 131,21 USD. Al contrario, la sostituzione tradizionale della pompa avrebbe comportato una spesa di oltre 316 544 USD. Questa scelta ha evitato alla Marina una spesa superiore di 316 412,95 USD per ogni girante prodotta, con tempi di fermo ridotti.
Impatto strategico e prospettive operative
Il comandante di SERMC, capitano Kiah Rahming, ha sottolineato l’impegno del team nel trovare nuove applicazioni della stampa 3D per ridurre tempi e risorse, valorizzando l’ingegno interno. Il coordinatore della produzione additiva, Chief Machinist’s Mate Nicholas Heinrich, ha spiegato il passaggio dalla progettazione al collaudo con materiali idonei individuati in collaborazione con FRCSE.
Contestualizzazione e potenziale esteso della stampa additiva
Il caso della girante si inserisce in una serie di esempi di componenti sviluppati internamente dalla Marina statunitense grazie alla stampa 3D. In giugno, il Fleet Readiness Center East (FRCE) ha impiegato una stampante Stratasys Origin One per ridurre da sei mesi a meno di due settimane il lead-time di strumenti per l’installazione di O‑ring sull’F‑35. Tali applicazioni mostrano come la produzione additiva consenta controllo completo sulla catena logistico-produttiva.
La combinazione di materiali alternativi, produzione in loco e costi contenuti costituisce un modello che potrebbe vedere un’adozione estensiva in tutto il Dipartimento della Difesa, ampliando il concetto di produzione distribuita e resiliente.
