La impresión 3D puede hacer que los aviones de la Fuerza Aérea sigan volando

Un avión enorme está en proceso de despegar.

Glenn House y sus colegas pasaron más de cuatro años haciendo un nuevo baño para el B-1 Lancer. El desafío no era acomodar a John en la cabina (se fue detrás del asiento delantero izquierdo), sino asegurarse de que cada parte pudiera manejar la vida a bordo de un avión que puede tirar de cinco G, romper la barrera del sonido y pasar horas en condiciones altamente fluctuantes. temperaturas. El resultado final no solo tuvo que funcionar. Tenía que funcionar sin traquetear, gotear o revelar al radar enemigo. Obtener la aprobación para su uso a bordo del bombardero fue tan complejo como hacerlo. «Obtener la aprobación de una pieza puede llevar años», dijo House, cofundador y presidente de 2Is Inc., con sede en Walpole, Massachusetts.

Hasta el año pasado, 2Is estaba en el negocio de repuestos militares, suministrando repuestos para diversos equipos de defensa. (Se pronunció como «dos ojos», vendió el negocio de repuestos y ahora se enfoca en software de cadena de suministro de defensa). El suministro de repuestos para el ejército es un nicho peculiar en la economía. Cosas como aviones y submarinos pasan décadas en servicio, y las empresas que los fabrican o suministran sus numerosas piezas a menudo desaparecen mucho antes de que se retiren sus productos. Entonces, cuando algo necesita un asa, un asiento o un orinal nuevo, el ejército suele buscar empresas que se especialicen en hacerlo nuevamente.

Estas prendas deben trabajar con polvorientos diseños bidimensionales o recrear moldes perdidos hace mucho tiempo que coinciden exactamente con los patrones de las piezas originales. Al trabajar con pedidos muy pequeños, a veces solo para dos o tres de un artículo determinado, no disfrutan de las economías de escala que hacen que sea razonable gastar cinco dígitos en herramientas. Un proceso de aprobación exigente puede significar esperar años para recuperar una inversión. Y así, en muchos casos, no licitan por estos contratos militares, prefiriendo trabajos más estables y confiables.

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Este es un problema para la Fuerza Aérea, cuya flota se remonta en gran parte a la Guerra Fría. Sus aviones C-5, B-52 y KC-135 tienen una edad promedio de 40, 56 y 57 años, respectivamente. El avión promedio de la Fuerza Aérea tiene 23 años. Cada trimestre, el ejército recibe 10,000 pedidos de repuestos no cumplidos, a pesar de estar dispuestos a pagar una cantidad exorbitante de dinero para reemplazar piezas y bobs que antes costaban centavos: pruebe con $ 10,000 por una tapa de inodoro en un C-17 Globemaster III.

«Tendremos que encontrar mejores formas de mantener las cosas viejas volando», dijo Will Roper, subsecretario de la Fuerza Aérea para tecnología de adquisiciones y logística. Y tiene uno, representado por la pieza de plástico del tamaño de una tostadora que guarda en su oficina. Es un panel de letrina para un avión de carga C-5 Supergalaxy. En el pasado, la Fuerza Aérea pagó $ 8.500 para reemplazar esta pieza. Pero este cuesta solo $ 300, porque está impreso en 3D.

Roper dice que la impresión 3D, también llamada fabricación aditiva, puede producir muchas de las piezas por las que la Fuerza Aérea está desesperada, desde cables de unión C-5 hasta largueros F-15. «Si necesito dos o tres piezas para un B-52», dice, «puedo cambiarme a una de nuestras impresoras». En los últimos años, la Fuerza Aérea ha fabricado miles de piezas de esta manera y puede funcionar con casi cualquier cosa hecha de metal o plástico. La fibra de carbono y el compuesto también pueden funcionar, incluso placas de circuito.

Juegos Olímpicos de Fabricación Avanzada

Pero un nuevo enfoque significa nuevos problemas. Todavía no es fácil transformar un dibujo bidimensional en algo que una impresora 3D pueda entender. La Fuerza Aérea necesita nuevas formas de demostrar que estas piezas pueden soportar los rigores de la vida en el aire, que serán tan duraderas y fiables como las originales. Sus científicos están explorando nuevas técnicas y creando sus propias mezclas de metales para satisfacer sus necesidades. Pero Roper está ansioso por sacar su trabajo de la fase de experimentación.

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Por eso está organizando un nuevo tipo de juego de guerra: los Juegos Olímpicos de Fabricación Avanzada de la Fuerza Aérea. Programada del 8 al 9 de julio en Salt Lake City, la competencia tiene como objetivo atraer a todo tipo de participantes (empresas de fabricación aditiva, contratistas de defensa tradicionales, empresas emergentes de tecnología, universidades) para competir para resolver una variedad de problemas.

El «ejercicio de caja de partes abierta» requerirá que los equipos reproduzcan ciertas partes sin recibir especificaciones de diseño, mientras cumplen con los requisitos de la Fuerza Aérea. Los «sprints de aprobación» tratarán de desarrollar nuevas formas de demostrar que su trabajo es tan bueno como el anterior. En el «maratón de la cadena de suministro», los equipos se preguntarán cómo llevar una nueva parte a un lugar determinado, como Afganistán. Podría ser mejor hacer esto en los EE. UU. Y enviarlo, o mantener las máquinas de impresión 3D en primera línea, o algo intermedio. Roper y su equipo en la recién creada Rapid Sustainment Office todavía están trabajando en premios para estos eventos, pero esas recompensas serán una combinación de dinero y la oportunidad de trabajar con la Fuerza Aérea o sus contratistas. Las medallas se imprimirán en 3D, por supuesto.

Además de resolver estos problemas individuales, Roper espera repensar cómo la Fuerza Aérea mantiene su arsenal. El mantenimiento y la logística representan el 70 por ciento del costo total de una plataforma, y ​​cada dólar ahorrado aquí puede ir a otro programa (o devolverlo a los contribuyentes).

Cuando se fundó 2Is en 2002, House pensó que la fabricación aditiva tenía mucho potencial. Pero, hasta hace unos años, la tecnología no estaba en el punto en el que pudiera hacer piezas lo suficientemente precisas y duraderas para uso militar. “Volvimos al proceso de fabricación estándar”, dice. Aunque cree que estas técnicas son difíciles de vender para piezas críticas para la seguridad como amortiguadores, palas de motor y tren de aterrizaje, dice que está emocionado de ver a la Fuerza Aérea adoptar un enfoque agresivo para avanzar en nuevas tecnologías. Y si todavía estuviera en el negocio de las piezas, haría un viaje a Salt Lake City y buscaría el oro.

Esta historia apareció originalmente en wired.com.