Das 911. Wartungsgeschwader an der Pittsburgh Air Reserve Station, das zum Air Force Reserve Command gehört, und das 60. Wartungsgeschwader an der Travis Air Force Base, das zum Air Mobility Command gehört, unterstützen die Instandhaltung der C-17 Globemaster III. Beide Einheiten gewährleisten die Einsatzbereitschaft der Flugzeuge durch firmeninterne Fertigungskapazitäten und einen zunehmenden Fokus auf die bedarfsgerechte additive Fertigung.
Komponenten der Toiletten in der C-17 sind aggressiven chemischen Umgebungen ausgesetzt und erfordern eine zuverlässige Dichtungsleistung. Wenn diese Teile versagen, kann dies zu einem erhöhten Wartungsaufwand und Beeinträchtigungen der Einsatzbereitschaft führen. Die Einheiten benötigten einen langlebigen, wiederholbaren Ansatz für den Austausch, der direkt am Einsatzort durchgeführt und durch die erforderlichen technischen und Lufttüchtigkeitsprozesse validiert werden konnte.
Sowohl Pittsburgh als auch Travis stellten jeweils unterschiedliche Toilettenkomponenten mithilfe der Stratasys F900®-Plattform und eines strukturierten Qualifizierungsansatzes her. Pittsburgh fertigte den Toilettenfuß (die Halterung, an der die Toilette befestigt wird), während Travis die Toilettenbodenwanne herstellte. In beiden Fällen nutzten die Teams eine stufenweise Materialstrategie, um die Iteration zu beschleunigen und Passform sowie Leistung sicherzustellen: Zunächst wurden Prototypen aus ASA gefertigt, anschließend wurden Teile für die Erstqualifizierung oder zur Testmontage mit dem Kunstharz ULTEM™ 9085 gedruckt, bevor für die Endteile auf Antero® 800NA umgestellt wurde, um die chemische Beständigkeit zu gewährleisten. Für beide Teile genehmigte das C-17-System-Programm-Büro den endgültigen Entwurf, und der Einbau wurde über Boeings „Request for Engineering Disposition“ (REDI) genehmigt. Für jedes nachfolgende Flugzeug, bei dem ein Austausch erforderlich ist, wird zu Nachverfolgungszwecken ein neuer REDI-Antrag gestellt.
Die Kosten pro Teil der Auffangwanne sanken von etwa 10.000 US-Dollar für Einzelteile zum Austausch auf etwa 1.200 US-Dollar im 3D-Druck – eine Reduzierung um 88 %, was eine Einsparung von rund 8.800 US-Dollar pro Wanne bedeutet. Ein Teileaustausch, der früher wochenlange Ausfallzeiten erforderte, wird nun innerhalb von 60 Stunden gedruckt.
Der Toilettenfuß des Toilettenraums lieferte einen anderen Mehrwert: Da das Originalteil nicht mehr beschafft werden konnte, führte das Team ein Reverse Engineering des Toilettenfußes durch, um eine validierte Ersatzoption für die Zukunft zu schaffen und so die Einsatzfähigkeit zu erhalten, wo es praktisch keinen realisierbaren Beschaffungsweg gab.
Zusammen schufen diese Bemühungen einen genehmigten, wiederholbaren Weg, um ausgefallene Toilettenkomponenten der C-17 durch qualifizierte, am Einsatzort hergestellte additiv gefertigte Teile zu ersetzen. Heute fliegen Dutzende von Flugzeugen mit eingebauten 3D-gedruckten Toilettenbauteilen. Dank der REDIbased-Zulassung und der flugzeugspezifischen Nachverfolgung für nachfolgende Einbauten verfügt die Luftwaffe nun über einen geregelten Mechanismus, um die Einführung auf weitere Flugzeuge auszuweiten und dasselbe Modell auf andere schwer zu beschaffende C-17-Teile anzuwenden. Zusätzlich zu den Toilettenkomponenten hat Travis die Entwicklung von 12 lokal entworfenen C-17-Teilen vorangetrieben, die auf derselben Stratasys F900-Plattform hergestellt werden.
