Druk 3D, znany również jako wytwarzanie addytywne, rewolucjonizuje produkcję rozwiązań ochrony balistycznej. W szczególności druk 3D stali pancernej otwiera nowe możliwości pod względem swobody projektowania, redukcji masy i produkcji złożonych komponentów, a także integracji dodatkowych funkcji.
Zdjęcia: Mehler Protection
Skupienie się na innowacjach i technologii
Mehler Protection oferuje unikalne portfolio w Europie, zapewniając rozwiązania ochronne wobec wszystkich zagrożeń i poziomów ochrony zgodnie z normą STANAG 4569, w tym kompletne spawane podsystemy. Rodzina produktów M-RACC (Multirole Armour Composite Components) obejmuje modułowe, czysto pasywne rozwiązania do ochrony balistycznej przed ostrzałem z broni małokalibrowej, ładunkom kumulacyjnym/broni przeciwpancernej, improwizowanym ładunkom wybuchowym, minom i rozwiązaniom ochrony stropów. Są one stosowane w pojazdach wojskowych i cywilnych, okrętach, śmigłowcach i do ochrony infrastruktury krytycznej.
Opatentowana technologia druku 3D stali pancernej otwiera nowe możliwości w projektowaniu elementów osłon balistycznych. Produkcja warstwa po warstwie umożliwia precyzyjną kontrolę właściwości materiału, co skutkuje jednolitą odpornością balistyczną. Poprzez udoskonalenie technologii drukowania i postprodukcji właściwości mechaniczne można dalej optymalizować.
Swoboda projektowania i zaawansowane procesy produkcyjne
Kluczową zaletą rozwiązania PROTEC3D jest praktycznie nieograniczona swoboda projektowania, jaką oferuje. Podczas gdy konwencjonalne metody mają często limity przez ograniczenia geometryczne, druk 3D umożliwia wykonywania złożonych struktur i kształtów, które wcześniej były niewyobrażalne.
Mehler Protection wykorzystuje proces selektywnego spiekania laserowego (Selective Laser Melting, SLM) do produkcji komponentów. Spawanie komponentów drukowanych w technologii 3D tym samym stopem umożliwia produkcję dużych komponentów. Umożliwia to opracowywanie niestandardowych rozwiązań ochronnych, które są precyzyjnie dostosowane do konkretnych wymagań i warunków pracy. Następna obróbka cieplna osiąga twardość 400-620 HB. Rezultatem jest jednorodny produkt bez słabych punktów w spoinach, stref wpływu ciepła lub przejść twardości.
Ponadtom,PROTEC3D oferuje opcję katodowego powlekania zanurzeniowego (cathodic dip coating, CDC). Proces ten nie jest możliwy w przypadku zwykłe stali pancernej, ponieważ zmniejsza jej twardość, a tym samym właściwości balistyczne materiału. Ponadto proces ten nie wpływa na zastosowany stop, dzięki czemu nadaje się do ochrony antykorozyjnej złożonych konstrukcji.
Wydajność poprzez integrację funkcjonalną
Druk 3D umożliwia produkcję wysoce złożonych komponentów w jednym etapie produkcyjnym. Tradycyjnie takie komponenty muszą być montowane z wielu części, co prowadzi do dodatkowych słabości struktury i zwiększa masę. Dzięki wytwarzaniu addytywnemu złożone geometrie i struktury wewnętrzne, takie jak wnęki lub wzmocnienia, można zintegrować bezpośrednio z częścią. Poprawia to zarówno integralność strukturalną, jak i wydajność produkcji, jednocześnie zmniejszając całkowitą wagę.
PROTEC3D umożliwia również integrację dodatkowych rozwiązań bezpośrednio z komponentem. Na przykład obudowy czujników mogą być wyposażone w kanały chłodzące w celu zmniejszenia sygnatury termicznej lub punkty montażowe dla innych komponentów mogą być bezproblemowo osadzone w strukturze. Zmniejsza to potrzebę kolejnych etapów montażu i zwiększa niezawodność i żywotność rozwiązań ochronnych. Minimalizuje to potrzebę ponownego montażu i zwiększa niezawodność i trwałość rozwiązań ochronnych.
Krótkie terminy realizacji zamówień i efektywność kosztowa
Kolejną kluczową zaletą PROTEC3D jest drastyczne skrócenie czasu realizacji i powiązanych z tym oszczędności kosztów. Tradycyjne procesy produkcyjne często wymagają długich czasów realizacji na produkcję odlewów i narzędzi, a także złożonych etapów produkcji. Druk 3D eliminuje wiele z tych etapów, co skutkuje znacznie szybszą produkcją. Prototypy i małe serie można produkować w ciągu kilku dni, a nie tygodni lub miesięcy. Ponadto wytwarzanie addytywne umożliwia bardziej wydajne wykorzystanie materiałów poprzez użycie tylko tego, co jest potrzebne. Te korzyści pomagają dostarczać rozwiązania ochrony balistycznej szybciej, bardziej elastycznie i bardziej ekonomicznie, co jest szczególnie cenne w scenariuszach, w których czas jest krytyczny i wymaga dużych nakładów.
Różnorodne zastosowania i potencjał na przyszłość
PROTEC3D jest już z powodzeniem stosowany seryjnie w pierwszych projektach w dziedzinie pojazdów ochrony cywilnej. Na przykład ramy okienne o poziomie ochrony wg niemieckiej normy VPAM 9 zostały wykonane ze znaczną oszczędnością masy.
Podczas tegorocznych targów Eurosatory w Paryżu, zaprezentowano zastosowanie z zakresu optoelektroniki. Obudowa czujnika PROTEC3D, spełniająca wymagania STANAG Level 3, pokazuje szeroki zakres możliwości oferowanych przez druk 3D dla złożonych komponentów. Ta obudowa czujnika została wyposażona nie tylko w uchwyty na elementy czujnika, ale także w kanały na sprężone powietrze do czyszczenia soczewek i przewody chłodzące w celu zmniejszenia sygnatur cieplnych. Ogólnie rzecz biorąc, PROTEC3D oferuje wiele nowych możliwości zastosowań, takich jak eliminowanie luk w wojskowych pojazdach za pomocą odłączników chronionych balistycznie i przepustów kablowych.
Wniosek
PROTEC3D oferuje znaczące korzyści pod względem swobody projektowania, wydajności balistycznej, produkcji złożonych komponentów i optymalizacji masy. Zapewnia również szybsze dostawy i efektywność kosztową. Poprzez poprawę zarówno wydajności, jak i skuteczności, PROTEC3D wyznacza nowe standardy elastyczności i adaptowalności w ochronie balistycznej. Ciągły rozwój i dostosowywanie PROTEC3D do konkretnych zastosowań obiecuje przekształcić dziedzinę rozwiązań ochrony balistycznej i otworzyć innowacyjne podejścia na przyszłość (Mehler Systems na targach SMM i MSPO 2024).