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传统上，冬季通常会迫使苏锁停止航运，而苏锁是五大湖航运的重要通道。美国陆军工程兵部队（USACE）正在引领创新的维护解决方案。今年，USACE通过3D打印制造了美国历史上最大的土木工程部件，成功利用增材制造技术制造了Poe锁船舶拦阻系统的关键部件，从而在土木工程领域迈出了重要的一步。
该项目的核心是更换老化部件，特别是Poe锁船舶拦阻系统的杠杆臂，该系统保护锁门免受失控船只和船舶碰撞的影响。这些杠杆臂对系统的整体功能负有责任，这些杠杆臂已经使用了60多年，出现了裂缝，需要迅速有效的解决方案，以确保航运交通的不间断流动。
面临紧迫的截止日期，并认识到项目的复杂性，USACE底特律区与领域专家合作，探索创造性的解决方案。美国陆军工程研究与发展中心多年的研究成果被咨询，决定利用3D打印技术加快生产速度，同时满足项目严格的质量要求。在与伊顿公司等行业领导者以及托莱多大学等学术机构的紧密合作中，USACE利用了林肯电气公司的焊接解决方案技术，利用金属丝弧增材制造（也称为WAAM）快速制造了新的杠杆臂。
3D打印如何简化苏锁的维修
为了解决漫长的交货时间，并确保苏锁的优质更换部件，决定转向3D打印。传统制造方法预计需要18个月的生产时间，这对于保持苏锁的效率构成了重大挑战，而3D打印则提供了明显的巨大优势。通过利用增材制造技术，生产时间缩短至仅12周，大大加快了维修时间，同时减少了对航运交通的干扰。此外，新的杠杆臂表现出卓越的强度特性，比以前的部件提高了大约20-30％，保证了改进的性能和寿命。
就将3D打印技术整合到Poe锁项目中，USACE底特律区指挥官布雷特·博伊尔中校表示：“通过运营、维护和保护战略性水资源和基础设施，我们确保国家安全并激活经济。随着我们的基础设施继续老化，这是一个挑战。这些挑战是我们团队以新的创新方式交付项目的机会，使我们更加高效。Poe锁船舶拦阻项目就是我们与ERDC研究人员合作，利用现有3D打印技术安全交付卓越质量的机会，同时克服当今环境中延长的交货时间。”
随着USACE继续寻求通过创新制造方法扩大业务规模并降低成本，3D打印技术在该行业内的潜力变得越来越清晰。随着增材制造技术和材料的不断进步，3D打印在增强韧性、降低成本和加速项目完成时间方面带来了显著的好处。
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