Il Portsmouth Naval Shipyard (PNSY), nel Maine, ha raggiunto un traguardo strategico per la US Navy installando per la prima volta un componente metallico stampato in 3D su un sottomarino in servizio, la Virginia-class USS Washington (SSN 787). Il componente è una flangia in lega rame-nichel, elemento critico dei sistemi di tubazioni ad alta pressione, qualificata e saldata a bordo dopo un iter di progettazione, produzione additiva, controlli non distruttivi e approvazione tecnica condotto secondo le specifiche più restrittive della Marina statunitense.
Il ruolo del Portsmouth Naval Shipyard nel programma di manifattura additiva della US Navy
Il Portsmouth Naval Shipyard è uno dei principali arsenali della US Navy dedicati alla manutenzione e alla modernizzazione dei sottomarini d’attacco nucleari, con una crescente specializzazione nella manifattura additiva metallica applicata alla flotta subacquea. Negli ultimi anni il cantiere ha investito in macchine di additive manufacturing (AM), infrastrutture di ispezione e formazione del personale per integrare la stampa 3D nel ciclo di manutenzione programmata (availability) dei sottomarini Virginia-class e nelle attività di supporto alla forza subacquea.
La flangia in rame-nichel: progettazione, stampa 3D e saldatura
Il componente installato è una flangia in rame-nichel, materiale scelto per la sua resistenza alla corrosione in ambiente marino e per il comportamento stabile in condizioni di pressione e temperatura elevate tipiche dei sistemi di bordo. La flangia è stata prodotta con tecnologia di stampa 3D metallica (metal AM) in più passate successive a partire da un modello digitale, quindi sottoposta a processi di ispezione, inclusi controlli dimensionali, analisi metallurgiche e prove non distruttive, prima di essere qualificata per la saldatura su un circuito critico del sottomarino.
Un’installazione su un sottomarino Virginia-class in servizio
La flangia è stata installata a bordo della USS Washington, un sottomarino d’attacco della classe Virginia, dopo l’intero ciclo di qualifica e collaudo condotto dal Portsmouth Naval Shipyard in collaborazione con il personale della flotta di manutenzione. Questo passaggio segna il superamento della fase di sperimentazione in ambiente di prova e l’ingresso di componenti metalliche stampate in 3D in sistemi di bordo effettivamente operativi, con implicazioni dirette su disponibilità, prontezza e gestione del ciclo di vita della flotta subacquea.
Dichiarazioni dei vertici della US Navy e impatto operativo
Il comandante del Portsmouth Naval Shipyard, Captain Jesse Nice, ha definito il risultato il frutto di un’unica squadra con una sola missione: produrre un componente che rispondesse alle specifiche più rigorose della flotta e installarlo in sicurezza su un sottomarino operativo. Captain Jason Deichler, commodoro di Submarine Squadron Two, ha evidenziato come il cantiere stia guidando la base industriale organica della Marina nella produzione e installazione di componenti additivi per sottomarini, considerandoli un vero abilitatore operativo per la prontezza sott’acqua.
Manifattura additiva, distributed manufacturing e contesto strategico
La US Navy vede nella manifattura additiva metallica uno strumento per accorciare i tempi di certificazione e approvvigionamento di parti critiche, in un contesto in cui conflitti e impegni operativi elevano il consumo di hardware e sistemi ad alto costo. Dopo l’installazione di un componente metallico stampato su una portaerei e montato sul sottomarino USS Vermont attraverso la nave officina USS Frank Cable, la riuscita dell’intervento sul Portsmouth Naval Shipyard rafforza l’idea di una rete di “distributed manufacturing” con capacità di produzione additiva collocate vicino ai punti di impiego.
Collaborazioni, sperimentazioni e prospettive future
Il traguardo del Portsmouth Naval Shipyard si inserisce in una serie di iniziative che coinvolgono la US Navy, la US Naval Academy (USNA), i Submarine Squadron Two e Four e lo stesso PNSY nel test di tecnologie additive come FDM, SLA e SLS per rispondere a esigenze operative, dalla prototipazione rapida alla produzione di ricambi certificati. L’esperienza accumulata nei programmi relativi alla classe Virginia e al futuro programma Columbia potrebbe essere capitalizzata per soluzioni più flessibili, incluse piattaforme autonome e droni subacquei, con i sottomarini esistenti nel ruolo di “mothership” e con catene di fornitura sempre più supportate da parti stampate in 3D
