核潛艇金屬部件也可三維打印，美海軍首次應用，周期短還便宜

據報道，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。

這項舉措是根據海軍中將羅伯特·高徹發布的指令而啟動的，旨在加速增材制造技術在潛艇部隊的整合應用。該項目是在公共造船廠而非私營工業環境中實施的，這對于擴大美國海軍維護基礎設施的生產規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備之間的連接接口，因此需要具備耐腐蝕、耐壓和耐機械應力的特性。

銅鎳合金因其優異的耐海水腐蝕和抗生物污損性能，在海軍環境中被廣泛選用，尤其適用于冷卻和流體輸送系統。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的應用旨在解決當前的供應瓶頸問題，因為傳統制造工藝生產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、尺寸公差與現有管道系統兼容，以及在循環載荷條件下具備長期耐久性。

在潛艇作戰環境中應用此類部件，表明美國海軍對增材制造金屬的材料性能和生產穩定性充滿信心。該部件的制造過程采用3D金屬打印技術，在交付給造船廠之前，先根據數字模型逐層打印法蘭。與傳統的鑄造或機械加工相比，這種方法可以縮短交貨周期，尤其適用于產量有限或幾何形狀復雜的部件。該部件的采購是通過與一家卓越的海事工業基地中心協調進行的，體現了海軍維修設施與外部增材制造供應商之間的緊密合作。

該部件生產完成后，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。從減材制造轉向增材制造減少了材料浪費，并實現了更靈活的生產方式，尤其適用于那些可能已無法使用現有模具的傳統部件。該案例不僅展示了增材制造作為供應鏈解決方案的應用，也體現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有焊接技術的兼容性。一支由工程師和專業技術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。這種材料在微觀結構和熱性能方面與傳統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境在內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。