新型3D打印船舶部件首次成功安装在美国的一艘油轮上

图：Polar Endeavor油轮现在使用三种3D打印零件。图片来自ConocoPhillips。

三种不同的3D打印部件成功通过了行业标准的耐用性测试。

由美国船级社（ABS），新加坡胜科海事和3D Metalforge组成的制造联盟已将改进的3D打印零件安装到了ConocoPhillips旗下的极地油轮“Polar Endeavor”油轮上。两家公司使用3D打印技术创建了功能性离心泵轴，盐水/空气喷射器组合喷嘴以及用于“ Polar Endeavour”轮上的废水泵耦合装置。该船的每个新零件不仅通过了行业检查，而且还通过了安全检查。据了解，该产品的性能也优于许多大规模生产的替代产品。

“Polar Endeavor”油轮由康菲石油公司（ConocoPhillips）运营，是一艘已有20年船龄的原油油轮，由于其始终承担着在美国沿岸运输的任务，因此其功能部件必须十分安全。目前，该船的备件和维修是通过传统的铸造或锻造技术生产的，但是现在由ABS领导的小组已部署3D打印以对其进行升级。

在项目期间，该联盟制造了三个截然不同的组件，并对其进行了严格的行业标准测试。经过考验的航海产品，这些增强部件现已安装在Polar Endeavour船上，随时准备应对海面挑战。

胜科研发部总监Simon Kuik表示，“与ABS和3D Metalforge的合作是胜科海事不断创新和提高生产能力的能力的延续，” “这项发展使胜科海事能够进一步完善我们的产品，并安全高效地提供定制的解决方案。”

在过去的几年中，ABS和胜科海事合作建立了3D打印适航零件的丰富经验。ABS更是大量参与了利用增材制造（AM）技术的监管，最近还发布了用于制造海上物体的参数集，特别强调了过程可重复性。同时，胜科海事是海工装备建造专家，在MRO运营中部署3D打印已有四年多了。该公司与新加坡国家增材制造创新集群有着紧密的联系，两家公司已经合作开发整个船型设计的数字孪生技术。

在其他地方，胜科海事将利用3D打印为新船创建大型结构和进行全船维修。最近，该公司还开发了用于新添加剂零件的参数集，并寻求该技术在海事领域的新颖应用。在2019年，胜科获得了DNV GL的认证，可将3D打印用作维修非关键部件的手段，例如泵中经常使用的磨损的金属套筒。现在，作为其最新航海项目的一部分，该公司已与ABS和3D Metalforge合作，创建了不仅新颖的部件，而且还代表了它们所替换部件的功能改进。

3D Metalforge创始人兼CEO Matthew Waterhouse如此表示，3D Metalforge非常乐意参与该项目，该项目强化了我们的目标即与全球领先伙伴合作，以扩大和深化增材部件在全球重要海事领域的应用。

ABS全球工程与技术高级副总裁Patrick Ryan表示，该公司“为支持该项目感到自豪”，但他强调了安全在未来研发中的重要性。Ryan表示：“这是一项技术的关键发展，无疑将在该行业的未来中发挥重要作用。 ABS致力于确保在不损害安全性的前提下引入这些类型的零件。”

ABS自2017年始推介AM以支持行业发展，ABS发布了相关报告和新的规范，为持续性改进并建立合格的AM系统，生产海洋和近海市场所需部件设定了标准。这一新指南的核心就是开发一套流程，以帮助制造方实现可复制和可靠的产品。该指南讨论了 ASTM F42 所列出的三种常见金属增材制造工艺：粉床融合 （PBF）、定向能量沉积 （DED） 和粘合剂喷射。

ConocoPhillips工程总监Robert Noyer表示，对于船舶运营来说，安全和可靠性至关重要，增材制造技术对于实现这些目标提供了一些令人鼓舞的机遇。

AM又称为3D打印，是一种以层叠的方式增加材料进行制造的生产工艺。这意味着产品和部件可以就地生产，也可以在船上或离岸资产上进行。通过设计创新接入开品效率，压缩生产周期，提升部件可用性，从而为特定和复杂的部件压缩供应链和交货周期。

3D打印已经在海军工程领域发展迅猛，许多造船厂正在试用该技术来生产最终用途零件。西班牙造船商Navantia甚至与加的斯大学（UCA）合作开发了专用的海上3D打印机。工程师使用他们称为“ S-Discovery”的自定义系统，能够为Monte Udala Suezmax油轮的通风系统制造两个格栅。鉴于荷兰海军等其他海事机构越来越多地按需提供3D打印备件，因此该项目也可以作为提高商用船上零件可用性的先驱。