美国最大造船企业亨廷顿 - 英格尔斯工业公司（HII）旗下的纽波特纽斯造船厂，近日在一艘航空母舰上安装了一个 3D 打印的阀门流体分配器。该公司表示，使用认证的 3D 打印部件有望缩短船舶建造和交付美国海军的时间，并提高关键部件的制造质量。

该部件长度超过 150 厘米，重量超过 453 公斤，绝非普通组件。它由领先的定向能量沉积（DED）服务提供商 DM3D 技术公司制造，该公司还与美国国家航空航天局（NASA）和美国陆军有合作。DM3D 已通过 30 多种材料的认证，能够生产长达三米的部件，曾制造出三米高的火箭喷嘴，并在其大型机器上使用两到四个沉积头。

DM3D 采用闭环工艺，将大部件安装在旋轉台上，倾斜沉积头以扩大可制造几何形状的范围。除了生产部件，该公司还设计了自己的机器，拥有 40 多项相关专利。其大规模系统将 DED 头集成在机械臂和封闭式门式框架系统上，还提供内部热等静压（HIP）、数控加工（CNC）、CT 扫描和涂层能力，并且得到了海军海上系统司令部（NAVSEA）的认证。

纽波特纽斯船厂工程和设计副总裁戴夫・博尔卡表示：“从概念验证开始，这一成果迅速变为现实，对提高造船效率产生了有意义的影响。这一创新的好处将远远超出 ‘企业号’（CVN 80），因为我们把增材制造 expertise融入造船的基础。”

美国海军的运营和维持成本每年大约为 170 亿美元，而提议再收购 85 艘舰艇的计划预计耗资 1 万亿美元。新建海军舰艇的一个关键限制因素是熟练和愿意工作的劳动力短缺，另一个是整体缓慢的建造时间表。一艘航空母舰需要大约八年时间建造，而阿利・伯克级驱逐舰则需要两到三年。阿利・伯克级自 1991 年开始持续生产，每艘造价约 20 亿美元，已建造 74 艘，还有 19 艘订单。在维修方面，只有约 30% 的船只按时完成，船厂面临严重积压。

3D 打印有望通过将铸件或锻件的制造时间从数月缩短到数周来解决这一问题。它还可能降低成本，并通过加快维修速度成为无价资产。这个特定部件是正在建造的杰拉尔德・R・福特级航空母舰的泵房中的流体分配阀。正在建造的 “企业号” 是一艘 10 万吨（9000 万公斤）的航母，能够部署多达 50 架飞机和 20 架直升机，部分使用来自其前身的回收钢材建造。之前的 “企业号” 参与了越南战争、阿富汗战争，是美国海军第一艘核动力航空母舰。再之前的 “企业号” 在二战期间太平洋的几乎所有主要海战中都发挥了关键作用。

新 “企业号” 值得注意的是，它是第一艘完全使用计算机辅助设计（CAD）设计的航空母舰。它有 4660 人的轮换船员，将在未来几十年中在美国军事行动中发挥重要作用。

这不会是唯一的流体分配器，因为另一艘航母 “多丽丝・米勒” 号也正在使用 3D 打印流体分配器。HII 已经披露，已在各种舰艇上安装了 55 个 3D 打印部件，并计划今年生产 200 个部件。这是海军 3D 打印领域的一个重要发展，应该作为美国和全球海军 3D 打印巨大可能性的警钟。