據(jù)報道，樸茨茅斯海軍造船廠完成了美國海軍潛艇上首個焊接金屬增材制造部件的安裝，是首個為美國現(xiàn)役核動力攻擊潛艇焊接并認證的3D打印金屬部件，該部件于2026年3月9日完成檢驗和測試，并于3月18日安裝完畢。

這項舉措是根據(jù)海軍中將羅伯特·高徹發(fā)布的指令而啟動的，旨在加速增材制造技術(shù)在潛艇部隊的整合應(yīng)用。該項目是在公共造船廠而非私營工業(yè)環(huán)境中實施的，這對于擴大美國海軍維護基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)規(guī)模和認證流程具有重要意義。法蘭本身是一種銅鎳合金部件，作為管道各段之間或管道與船載設(shè)備之間的連接接口，因此需要具備耐腐蝕、耐壓和耐機械應(yīng)力的特性。

銅鎳合金因其優(yōu)異的耐海水腐蝕和抗生物污損性能，在海軍環(huán)境中被廣泛選用，尤其適用于冷卻和流體輸送系統(tǒng)。此次選用銅鎳合金是基于維護計劃中確定的一項具體運行需求，這表明增材制造技術(shù)的應(yīng)用旨在解決當前的供應(yīng)瓶頸問題，因為傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)的法蘭需要更長的采購周期。

3D打印法蘭的功能要求包括：保持壓力完整性、尺寸公差與現(xiàn)有管道系統(tǒng)兼容，以及在循環(huán)載荷條件下具備長期耐久性。

在潛艇作戰(zhàn)環(huán)境中應(yīng)用此類部件，表明美國海軍對增材制造金屬的材料性能和生產(chǎn)穩(wěn)定性充滿信心。該部件的制造過程采用3D金屬打印技術(shù)，在交付給造船廠之前，先根據(jù)數(shù)字模型逐層打印法蘭。與傳統(tǒng)的鑄造或機械加工相比，這種方法可以縮短交貨周期，尤其適用于產(chǎn)量有限或幾何形狀復(fù)雜的部件。該部件的采購是通過與一家卓越的海事工業(yè)基地中心協(xié)調(diào)進行的，體現(xiàn)了海軍維修設(shè)施與外部增材制造供應(yīng)商之間的緊密合作。

該部件生產(chǎn)完成后，被送至造船廠的收貨檢驗部門進行驗證，之后方可進入認證流程。從減材制造轉(zhuǎn)向增材制造減少了材料浪費，并實現(xiàn)了更靈活的生產(chǎn)方式，尤其適用于那些可能已無法使用現(xiàn)有模具的傳統(tǒng)部件。該案例不僅展示了增材制造作為供應(yīng)鏈解決方案的應(yīng)用，也體現(xiàn)了美國海軍為滿足其后勤保障需求而建立的新型分布式生產(chǎn)模式。該法蘭的認證流程包括一整套檢驗、材料測試和焊接鑒定程序，以確保其符合海軍標準。

這包括驗證機械性能、尺寸精度以及與潛艇維護中現(xiàn)有焊接技術(shù)的兼容性。一支由工程師和專業(yè)技術(shù)人員組成的專門團隊對增材制造材料進行了全面的焊接鑒定。這種材料在微觀結(jié)構(gòu)和熱性能方面與傳統(tǒng)的鍛造或鑄造金屬有所不同。

鑒定過程要求驗證焊縫接頭在包括壓力波動和長期暴露于海水環(huán)境在內(nèi)的運行條件下能夠保持完整性。因此，此次鑒定是公共造船廠首次對用于潛艇的增材制造焊接部件進行認證。