美国海岸警卫队的工作人员将舰艇上的铸造青铜零部件换成 3D 打印Ultem聚合物材料，用以降低更换船上排水管的成本和难度，每艘海岸警卫队巡逻艇预计可节省20 万美元。

海岸警卫队舰艇需要定期进行维护，其中通常包括拆卸和更换因长期腐蚀而损坏的金属部件。美国海岸警卫队国家工业企业部门主管兼水面舰队AM负责人安德鲁·阿姆斯特朗指挥官说：“腐蚀是所有海上作业的最大成本。”

下图中展示的排水盖就是一个例子。原装的青铜接头（右图）连接着铜镍合金管道和舰艇的钢制甲板；它的作用是将水引入中水系统，同时保持蒸汽密封，防止有害气体从废水系统中逸出，原理与住宅管道系统中的P型存水弯类似。

这些盖子常年处于潮湿状态，使用过程中容易快速腐蚀，因此需要定期更换。更换过程包括切除旧部件，然后焊接上新的铸造部件。除了铸件的交货周期外，更换过程本身也需要两到三个人耗时三周才能完成——而且在焊接之前，还需要采取安全措施，将船上的易燃物品移除。

现在，海岸警卫队使用聚合物3D打印技术制造这些排水盖。所选用的聚合物材质是Ultem材料，这种材料替换不仅降低了部件成本，避免了腐蚀，还简化了安装过程，无需切割和焊接金属。采用熔融沉积成型（FFF）工艺可以将零件成本降低到60美元，安装时间从原来的3 天缩短到3 小时，每艘船预计节省成本20万美元。材料的改变加上人工费用的减少，显著降低了零部件制造及安装的成本。

这并不是美国海岸警卫队首次采用在舰艇维护中采用3D打印部件。2025年1月，他们曾在“前进”号海岸警卫队巡逻舰上安装了3D打印金属部件，这是首个安装在海岸警卫队舰艇上的金属增材制造部件，也是首个被美国海军海上系统司令部（NAVSEA）列为“关键”级的军事水面舰艇部件。

此次故障部件是海岸警卫队巡逻艇鳍式稳定系统的密封壳体。每艘海岸警卫队巡逻艇在水线以下两侧都装有鳍式稳定器，其作用类似于舵，有助于在波涛汹涌的海面上保持船体稳定——这对于直升机或小型船只的起降以及维持船上人员的居住环境都至关重要。密封壳体压缩鳍式稳定器轴周围的密封件，确保船舶在持续浸没状态下仍能保持水密性。为了降低腐蚀带来的潜在问题，海岸警卫队通常会按照每四年一次的干船坞维护周期更换密封壳体。

△美国海岸警卫队首个关键金属增材制造部件被安装在“前进”号巡逻舰上，这是一个用于巡逻舰鳍式稳定系统的外壳盖。来源：美国海岸警卫队

△安装在 CGC Forward 上的两个 3D 打印鳍片密封外壳盖之一。

外壳是一个相对简单的部件，并非增材制造的典型候选部件——然而供应链和时间问题导致了它被开发成采用这种工艺。海岸警卫队和海军卓越中心联合开发了这款金属增材制造密封外壳，所使用的是EOS M400 3D打印机。

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