美国海军海上系统司令部（NAVSEA）正大力推进一项旨在实现海上3D打印的关键技术研究。

由NAVSEA技术办公室资助，约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）与GKN航空航天公司合作，成功开发了一套用于模拟舰船动态的运动模拟平台。

该项目的核心目标是支持并加速美国海军舰艇上的增材制造应用，即所谓的“浮动增材制造计划”。

团队致力于解决的核心技术挑战是：航行中由波浪和机动引起的持续舰体摇晃，会如何影响海上3D打印零件的质量和结构完整性。

为了在可控条件下进行研究，团队创新性地采用了一种方法，即同步控制打印头与打印基板之间的相对运动来模拟海洋条件，而非将整个庞大的工业级打印机安装在运动平台上。

正在评估的系统之一，是将Haas TM 1数控铣床与Meltio激光送丝打印头集成，该系统总重达2，540公斤。

为了评估系统性能，研究团队进行了受控测试，使用金属材料在模拟平静与恶劣海况的运动参数下，打印了六英寸的测试块。

APL海上远征后勤项目经理James Borghardt表示，海上增材制造可能从根本上改变海军舰队的维护与保障模式。

GKN航空航天公司工程与技术主管David Bond解释道，他们通过将对增材制造材料行为的理解与制造过程控制的实践经验相结合来应对这一挑战。

APL项目经理兼金属材料研究员Bianca Sciandra阐述了所收集数据的重要性，表示这项工作提供了从概念走向实际能力所需的数据，使团队能够量化运动如何影响制造完整性，并利用这一见解来完善系统控制。

此项工作建立在APL对NAVSEA已有支持的基础上。2023年，APL曾支持美国海军在“巴丹”号两栖攻击舰上安装了首台混合金属3D打印机，并协助水兵在海上生产了替换零件。

APL增材制造工程师兼海军合作项目负责人Michael Presley指出，之前的部署证明了海上增材制造的可行性，而当前工作正迈向下一步：从非关键零件转向生产任务关键部件。