Quanto è fattibile utilizzare la stampa 3D per la manutenzione dei fucili d’assalto militari?
Nella produzione additiva per la riparazione sul campo e la manutenzione del fucile d’assalto AK5C – uno studio di fattibilità , lo studente del Master Emmelie Simic di Uppsala Universitet (Svezia) esplora la fattibilità dell’utilizzo di tale tecnologia in connessione con forze svedesi che potrebbero trovarsi in aree come Mali o Afghanistan.
Simic sottolinea che la Swedish Defence Materiel Administration (FMV) è responsabile della fornitura delle proprie forze armate con materiale e la stampa 3D potrebbe essere nel migliore interesse possibile. Ritiene inoltre che l’ Agenzia europea per la difesa consideri le potenzialità dell’uso della stampa 3D e della produzione additiva per “migliorare le capacità di difesa” a causa della possibilità di maggiore:
Mobilità
Sostenibilità
Energia
Protezione
Tutto quanto sopra è rilevante sia per la manutenzione sul campo che per la riparazione, specialmente se comportano un “carico logistico ridotto”. Con la facilità nella creazione di pezzi di ricambio on-demand offerti dalla stampa 3D, le forze armate svedesi potrebbero trarre grandi vantaggi dal punto di vista del mantenimento di tanti aspetti militari diversi: dalle barche e dagli aerei alle munizioni.
“Quando l’attrezzatura viene utilizzata nel tempo tende a rompersi”, afferma Simic. “Questo è il motivo per cui le forze armate svedesi sono gravemente danneggiate senza pezzi di ricambio sul campo”.
Molti sistemi militari possono essere così vecchi anche, che i pezzi di ricambio sono diventati obsoleti – e questo è un argomento che abbiamo toccato numerose volte sul perché la stampa 3D è così importante per gli sforzi di manutenzione; infatti, insieme ai seguenti progetti in cui sono state create parti obsolete stampate in 3D per completare progetti come il ritorno di veicoli più vecchi a nuove condizioni , abbiamo anche notato forze militari per numerosi paesi che usano la tecnologia per fabbricare parti come l’ esercito olandese e le forze di difesa di Taiwan .
Simic ha scelto il fucile d’assalto di scelta per gli svedesi, l’AK5C, come esempio lampante di come la stampa 3D potesse essere utilizzata a beneficio dei militari. Quest’arma ha sia modalità semi-automatiche che automatiche, e ogni impostazione influenza il fucile in modo diverso, secondo Simic:
“Per il fuoco semiautomatico, il martello viene rilasciato e gettato contro la parte posteriore della candela, la candela viene spinta in avanti e la cartuccia si accende. Dopo di ciò il martello viene riportato nella posizione serrata dove viene agganciato dal dispositivo di chiusura a martello. Il fuoco automatico ha quasi lo stesso principio, ad eccezione del fatto che il martello del fucile è contro la parte posteriore della candela durante tutto il tempo in cui si spara fino a quando il grilletto non viene rilasciato. Quindi il martello viene riportato nella posizione serrata come per gli spari semi-automatici. “
“Poiché l’asse del martello funziona come un asse per far ruotare il martello, esso è maggiormente influenzato durante il semiautomatico rispetto allo sparo automatico. Questo perché per ogni round che viene sparato in semiautomatico, il martello va avanti e indietro attorno al suo asse, causando attrito e usura, mentre per il fuoco automatico, salta solo ogni volta che viene premuto il grilletto. “
Il fucile AK5C, braccio principale da campo dei soldati svedesi.
Un’altra area problematica per l’usura aggiunta è l’asse del martello, soggetto a enormi quantità di movimento, che lo espongono all’attrito causando così tanta usura che potrebbe rompersi. Anche la bombola del gas è una parte che consuma anche molto calore, letteralmente, insieme a grandi quantità di pressione, causando la rottura del materiale. Il seguace della rivista nella rivista di plastica è un’altra area che si rompe facilmente a causa dell’uso ripetitivo.
Simic descrive le diverse modalità di stampa 3D e produzione additiva, aggiungendo che tutte le parti sono state realizzate da Lasertech LSH AB a Karlskoga . I processi DLMS (utilizzando EOS M 290) sono stati scelti per la stampa delle parti metalliche, mentre per i polimeri è stato utilizzato SLS (utilizzando EOS P 395). È stata richiesta una piccola quantità di post-elaborazione e assemblaggio.
I risultati dei test di sparo delle armi hanno dimostrato che i processi di stampa 3D hanno avuto successo, con alcune modifiche minori richieste alla bombola del gas, e hanno aggiunto raccomandazioni per i materiali, oltre a spiegare le difficoltà in quella zona:
“Per motivi etici, dal momento che i componenti fanno parte di un fucile, è stato difficile trovare un’azienda che offrisse di stampare i componenti. Ciò ha causato limitazioni al tipo di materiale che potrebbe essere utilizzato per le parti prodotte in AM e al tipo di metodo. “
“Utilizzare la produzione additiva come processo produttivo in futuro per la riparazione e la manutenzione sul campo è molto promettente. In questo caso, ha dato quasi le stesse dimensioni dei metodi convenzionali, i componenti erano di alta qualità e non si sono rotti durante la valutazione funzionale. Usare l’AM in Mali o in Afghanistan è probabilmente possibile con il metodo scelto qui per le parti, ma sono necessari più valutazioni e test “, afferma Simic.
Per il futuro, Simic suggerisce anche ulteriori valutazioni riguardanti i problemi di temperatura durante l’uso militare dei fucili e su come le parti potrebbero essere influenzate, oltre a considerare diversi materiali e fattori economici.
“In conclusione, la produzione additiva consente la fabbricazione di pezzi di ricambio funzionali, almeno quelli valutati qui”, afferma Simic.
Saremmo curiosi di vedere come i processi DED sono stati eseguiti in tale ruolo. Forse questi avrebbero sovraperformato il DMLS (fusione del letto di polvere, LPBF) in termini di costo se fossero in grado di gestire l’accuratezza. L’AK5C è una variante del diffuso fucile FN FMC, quindi lo studio ha implicazioni più ampie della sola Svezia. La manutenzione, specialmente oltreoceano, limita le forze armate moderne così come l’attrezzatura di invecchiamento in generale. Ciò indica che la stampa 3D può avere un ampio ruolo da svolgere nella manutenzione e nella riparazione.
