Produsen Michigan Memulihkan Kapal Patroli Vietnam yang Tenggelam, Menghormati Para Veteran
Kolaborasi Antara Pengecoran dan Pemesinan untuk Merekayasa Ulang Komponen Kapal Patroli Era Vietnam yang Hilang
Produsen Eagle CNC dan Eagle Alloy yang berbasis di Muskegon menguji kemampuan mereka ketika mereka mulai mereplikasi komponen kunci kapal patroli era Vietnam sebagai pengecoran baja. Bagi tim di balik casting, proyek ini lebih dari sekadar memperbaiki perahu; ini tentang melestarikan sejarah, menghormati warisan orang-orang yang mengabdi dan berkorban, serta memastikan kisah mereka terus diceritakan untuk generasi mendatang.
“Dapatkah bagian ini dibuat ulang?”
Itulah pertanyaan yang diajukan Mark Fazakerley ketika dia memeriksa komponen yang terkorosi dan rusak yang diambil dari lambung kapalnya yang tenggelam. Itu adalah pertanyaan yang kelihatannya sederhana—karena ini bukan sembarang bagian, dan ini bukan sembarang perahu. Kapal itu adalah Mark I PBR (Patrol Boat, Riverine) asli dari Perang Vietnam, dan bagian yang dimaksud adalah rumah pompa berusia 60 tahun, yang merupakan komponen penting dari sistem penggerak. Ketika rumah pompa rusak, hal itu menyebabkan perahu tiba-tiba tenggelam di Danau Muskegon.
Hubungan Fazakerley dengan PBR bersifat profesional dan sangat pribadi. Seorang veteran Angkatan Laut yang bertugas di Perang Vietnam, ia hampir ditugaskan ke tugas PBR sebelum ditugaskan ke operasi LSD (Landing Ship, Dock). Ketertarikannya pada PBR mencerminkan rasa keterkaitannya dengan mereka yang bertugas di sungai-sungai di Vietnam—beberapa di antaranya adalah teman dari komunitasnya di Muskegon yang bertugas di atas kapal PBR. Bagi Mark Fazakerley, menghidupkan kembali PBR bukan sekadar proyek perbaikan; itu adalah misi untuk menghormati masa lalu dan mereka yang mengabdi.
Untuk menjawab seruan tersebut, perusahaan Eagle Alloy dan Eagle CNC yang berbasis di Muskegon turun tangan, keduanya merupakan pemimpin lama dalam pengecoran logam dan permesinan. Ini adalah hubungan yang cocok, karena Mark Fazakerley juga merupakan salah satu pendiri Eagle Alloy dan salah satu ketua dewan direksi kedua perusahaan. Yang terjadi selanjutnya adalah kolaborasi selama berbulan-bulan antara para insinyur, pembuat logam, dan spesialis permesinan, yang masing-masing menggunakan keahlian mereka untuk membantu memulihkan sepotong sejarah angkatan laut. Hasilnya lebih dari sekedar kesuksesan teknis; ini merupakan penghormatan kepada para veteran, dan bukti atas apa yang dapat dicapai melalui kerja tim dan komitmen bersama.
Pentingnya Sejarah PBR
Kapal Patroli Sungai adalah salah satu kapal paling ikonik dalam Perang Vietnam. Mereka bertugas sebagai bagian dari Angkatan Laut Perairan Coklat, dinamai berdasarkan kondisi sungai dan delta Vietnam yang berlumpur. Kapal-kapal ini tidak memiliki baling-baling dan dapat beroperasi di perairan sedalam 18 inci, menjadikannya ide yang baik untuk berpatroli di perairan pedalaman yang dangkal dan sempit yang tidak dapat dilalui oleh kapal angkatan laut tradisional.
Film Trivia:Dalam “Apocalypse Now,” perahu yang membawa Kapten Willard (Martin Sheen) ke hulu adalah PBR.
PBR beroperasi dari tahun 1966 hingga 1973. Kecil, gesit, dan bersenjata lengkap, mereka melakukan misi berisiko tinggi seperti mengintai sungai dan kanal untuk mencari pasukan musuh, menghentikan pasokan musuh, dan patroli pengintaian. Mereka juga merupakan kapal utama yang melakukan penyergapan di wilayah musuh. Kru beroperasi di bawah ancaman terus-menerus dan seringnya terjadi kebakaran, menjadikan tugas PBR sebagai salah satu tugas paling berbahaya dalam perang. Sekitar 3.500 pelaut bertugas di kapal-kapal ini—mempertaruhkan nyawa mereka di medan perang yang sering diabaikan.
Perahu yang menjadi pusat proyek ini memiliki nilai sejarah yang istimewa. Ini adalah Mark I PBR, model pertama yang digunakan di Vietnam. Dari 161 kapal Mark I yang dibuat oleh Angkatan Laut, yang ini adalah kapal #161—kapal terakhir dari jenisnya yang diproduksi, dan satu-satunya kapal Mark I yang diketahui masih beroperasi hingga saat ini.
“PBR Sedang Berlangsung di Teluk Suisun,” 1966 (Arsip Nasional)
Tinggalkan Kapal! Kemunduran yang Tenggelam Menjadi Peluang
PBR Mark Fazakerley telah ditampilkan di Wings Over Muskegon Air Show pada beberapa kesempatan, dan setiap Hari Peringatan ia mengambil bagian dalam acara Hari Veteran bersama Kapal Selam USS Silversides. Pengoperasiannya memberikan koneksi langsung dan langka ke masa lalu dan menjadi pengingat hidup akan keberanian dan pengorbanan para pahlawan yang bertugas dalam Perang Vietnam.
PBR #161 dipajang di Museum Kapal Selam USS Silversides di Muskegon, MI
Namun untung saja, selamat dari perang tidak menghindarkan negara tersebut dari masalah di masa damai. Saat sedang melakukan perjalanan, kapal tiba-tiba tenggelam. PBR rutin menumpang di Danau Muskegon, dan pada hari itu, terdengar suara keras di atas kapal—lalu, tanpa peringatan, perahu mulai kemasukan air dengan cepat. Penumpang, termasuk menantu Mark sendiri, harus melompat ke laut saat perahu tenggelam di bawah mereka.
Dalam waktu empat menit, PBR #161 telah tenggelam ke dalam air sedalam 53 kaki. Untungnya, nelayan terdekat datang menyelamatkan penumpang tersebut, dan tidak ada yang terluka. Kanan:nelayan menyelamatkan penumpang dan awak PBR #161.
Mark mengira dia tidak akan pernah melihat perahunya lagi, namun para penyelam dengan sukarela membantu, menggunakan balon penyelamat untuk mengangkatnya kembali ke permukaan. Setelah memeriksa perahu, penyebab kegagalannya menjadi jelas:sebagian rumah pompa telah pecah. Komponen ini menghubungkan dan melindungi bagian-bagian yang bertugas memompa air keluar dan menggerakkan perahu. Ketika gagal, sistem malah mulai memompa air ke dengan cepat perahu malah keluar sehingga menyebabkan tenggelam.
Setiap PBR memiliki dua rumah ini, satu di setiap sisi sistem propulsi. Mengingat usia dan materialnya yang identik, diputuskan untuk mengganti keduanya. Namun ada kendala:suku cadang aslinya tidak lagi diproduksi, dan surplus Angkatan Laut telah habis beberapa dekade lalu. Saat itulah kecerdikan muncul, dan Mark melihat peluang untuk merekayasa ulang bagian tersebut dengan sedikit bantuan dari teman-temannya.
"Jika saya tidak memiliki akses langsung ke pabrik pengecoran dan bengkel mesin, saya tidak akan bisa mereproduksi bagian ini. Itu akan menjadi akhir dari kegunaan fungsional kapal tersebut," kata Mark.
Eagle Alloy dan Eagle CNC menerima tantangan ini. Dengan menggabungkan keahlian pengecoran Eagle Alloy dengan pemesinan presisi Eagle CNC, mereka mulai merekayasa balik bagian tersebut. Hal ini melibatkan analisis komponen yang rusak untuk memahami struktur dan fungsinya, lalu melakukan pengecoran dan pengerjaan mesin dari awal untuk mendapatkan performa dan daya tahan yang lebih baik.
Proses Kolaboratif:Dari Pemindaian hingga Transmisi
Tanpa adanya cetak biru, Eagle Alloy dan Eagle CNC bermitra erat mulai dari konsep hingga penyelesaian, dimulai dengan rekonstruksi digital yang cermat dan bergerak selangkah demi selangkah melalui proses manufaktur modern.
Eagle Alloy berfokus pada desain cetakan dan persiapan pengecoran, sedangkan Eagle CNC—produsen finishing—memastikan desain dan produk akhir memenuhi semua spesifikasi yang disyaratkan. Kedua tim bekerja secara bersamaan namun independen, menjaga keselarasan untuk memastikan kualitas tinggi, meminimalkan masalah produksi, dan menciptakan proses produksi yang lebih lancar secara keseluruhan.
Di bawah ini ikhtisar jalur yang mereka tempuh untuk mengganti rumah pompa PBR yang retak.
Pemindaian 3D dan Pembuatan Model 3D
Langkah pertama adalah memindai rumah pompa asli menggunakan teknologi pemindaian 3D. Ini menciptakan gambar digital terperinci dari permukaan dan bentuk bagian tersebut. Metrologi Haven menangani langkah ini, dan mereka mengembalikan pemindaian 3D dari suku cadang asli dan model 3D mendetail ke Eagle Alloy dan Eagle CNC. Ini menjadi titik awal untuk merancang cetakan untuk pengecoran dan memandu proses selanjutnya.
Desain Cetakan dan Simulasi Pengecoran
Eagle Alloy mengambil alih desain cetakan dan menjalankan simulasi pengecoran dalam lingkungan digital. Insinyur internal mereka menggunakan pemodelan 3D dan perangkat lunak simulasi pengecoran untuk membuat rencana pengecoran.
Rumah pompa asli dibuat dengan besi Ni-Hard, yang merupakan bahan yang sangat keras namun juga rapuh. Analisis terhadap bagian yang rusak menunjukkan adanya retakan mikro internal yang luas, dan para insinyur Eagle Alloy menyimpulkan bahwa penggetasan seiring berjalannya waktu kemungkinan besar menyebabkan kegagalan bagian tersebut. Beralih ke baja tahan karat akan memberikan manfaat terbaik bagi produk dan menawarkan daya tahan dan ketahanan terhadap suhu ekstrem. Namun pertama-tama, Eagle Alloy harus yakin bahwa mereka berhasil memproduksi komponen tersebut menggunakan bahan alternatif.
Simulasi pengecoran, yang dijalankan dengan perangkat lunak MAGMA, merupakan bagian penting dari proses perencanaan, terutama karena bagian baru akan menggunakan material yang berbeda. Insinyur Eagle Alloy perlu mengoptimalkan sistem gerbang cetakan dan strategi penuangan untuk meminimalkan kemungkinan cacat. Kanan:Simulasi pemadatan MAGMA pada rumah pompa, menunjukkan penampang (Eagle Alloy).
“Bagian aslinya dibuat dari besi, dan aliran besi jauh lebih baik daripada baja,” jelas Jason Klein, Manajer Teknik di Eagle Alloy. “Bilahnya turun hingga hampir 1/8 inci, jadi kami harus memastikan logamnya akan sampai ke sana, dan suhunya akan cukup panas untuk memenuhi semua sudut dan celah.”
Proses ini—dimulai dengan desain berbantuan komputer (CAD) dan diikuti dengan simulasi—merupakan bagian dari apa yang disebut Desain untuk Manufaktur (DFM). DFM berarti merancang suku cadang tidak hanya untuk kinerja, namun agar efisien dan hemat biaya untuk diproduksi. Hal ini membantu para insinyur membuat pilihan cerdas sejak dini, sehingga bagian akhir dapat dibuat sesuai spesifikasi yang diperlukan dengan percaya diri sebelum logam apa pun dituangkan.
Pada saat yang sama, Eagle CNC melakukan analisis terpisah. Insinyur mereka melihat banyak ketidakkonsistenan pada dua rumah pompa asli, dan hal ini tidak terlalu mengejutkan mengingat kemajuan teknologi di bidang manufaktur selama 60 tahun terakhir. Mengambil jalan tengah, Eagle CNC menetapkan pengukuran nominal untuk memastikan komponen baru akan konsisten sesuai dengan standar manufaktur modern.
Kedua perusahaan berkomunikasi secara erat untuk memastikan bahwa cetakan—dan bagian cetakan yang dihasilkan—akan memiliki stok mesin yang cukup untuk memungkinkan Eagle CNC mengukir dimensi penting.
Selain itu, Eagle CNC mulai bekerja membuat sisipan kuningan—bantalan poros yang dimasukkan ke dalam rumah pompa—dari awal. "Saya menghabiskan waktu lebih dari 2 jam untuk mengeluarkan bagian asli dari wadah yang rusak. Setelah bagian lama dikeluarkan dari wadahnya, saya melakukan rekayasa balik terhadap bentuknya," kenang Brandon Mead, Manajer Rekayasa Proses di Eagle CNC.
Sisipan ini nantinya akan dipasang dan disekrupkan ke rumah pompa akhir, sehingga poros turbin dapat berputar dan menggerakkan perahu.
Pencetakan dan Transmisi 3D
Setelah desain cetakan rumah pompa baru siap, cetakan fisik dicetak 3D oleh Humtown Products yang berbasis di Ohio, yang berspesialisasi dalam cetakan pasir cetak 3D. Meskipun proses utama Eagle Alloy adalah pencetakan cangkang, pencetakan cetak 3D adalah pilihan terbaik untuk prototipe dan pengerjaan bervolume rendah.
Setelah dicetak, Humtown mengirimkan cetakan tersebut ke Eagle Alloy untuk menuangkan coran logam. Kanan:Operator Eagle Alloy merakit 3 bagian inti ke dalam cetakan (Eagle Alloy).
Melakukan casting dengan benar membutuhkan beberapa kali percobaan. Struktur internal komponen yang rumit mengharuskan peralihan dari cetakan dua bagian ke cetakan tiga bagian agar dapat dirakit dengan benar, dan hal ini memerlukan beberapa desain ulang.
Terlepas dari tantangan yang ada, umpan balik yang cepat dan kolaborasi dengan Humtown memungkinkan penyesuaian yang cepat, dan tim akhirnya sampai pada desain cetakan yang berhasil. Eagle Alloy kemudian menyelesaikan penuangan di pengecorannya, dan bagian cornya dikirim ke Eagle CNC untuk menyelesaikan pekerjaannya.
Pemesinan di Eagle CNC
Dalam proses manufaktur, pemesinan CNC sering kali merupakan langkah terakhir dan salah satu langkah terpenting:di sinilah semua detail akhir ditambahkan, toleransi kritis dipenuhi, dan penyesuaian lainnya dilakukan untuk menyelesaikan bagian tersebut.
Tim permesinan telah memiliki kesempatan untuk mempelajari model dan merencanakan program pemesinan, namun pekerjaan sebenarnya dimulai ketika mereka menerima casting dari Eagle Alloy. Mereka menyiapkan perkakas khusus, merancang perlengkapan untuk menahan benda kerja, dan mengukur dengan cermat sepanjang proses untuk memastikan semua bagian akan cocok dan berfungsi sesuai rencana.
Karena proyek ini memiliki begitu banyak kompleksitas, dan banyak hal yang harus dipertaruhkan dalam hal investasi material dan tenaga kerja, Eagle CNC tahu bahwa mereka tidak memiliki margin kesalahan. Brandon Mead bekerja sama dengan Operation Black Sheep, sebuah organisasi nirlaba berbasis di Muskegon yang didedikasikan untuk menghormati sejarah PBR dan para veteran yang bertugas di sana. Black Sheep baru-baru ini memulihkan PBR Mark II mereka sendiri, dan mereka memberikan wawasan berharga tentang bagaimana masing-masing bagian disatukan untuk membuat perahu berfungsi. Mereka juga menyimpan PBR Mark di gudang saat tidak digunakan lagi, sehingga menawarkan akses mudah ke produsen untuk diperiksa.
“Saya ingin memahami bagian dan penerapannya,” kata Brandon. "Hanya dengan melihat lubang di suatu bagian saja sudah cukup, mengetahui kegunaannya dan memahami komponen yang digabungkan sangatlah penting. Hal ini akan memberikan informasi mengenai dimensi, toleransi, jarak bebas, dan terkadang bahkan peningkatan."
Kiri ke kanan:pengecoran mentah di Eagle Alloy; bagian dalam perlengkapan di Eagle CNC; bagian setelah pemesinan di Eagle CNC
Berdasarkan pengetahuan baru yang diperoleh Brandon dari kunjungannya ke Black Sheep, Eagle CNC memang melalui sejumlah pengulangan dari rencana awal mereka. Mereka memperkirakan pemrosesan bagian pertama memakan waktu hampir dua minggu. Bagian kedua, menurut Presiden Eagle CNC Jason Clark, memakan waktu sekitar empat jam.
Eagle CNC menggunakan sejumlah mesin untuk memproses bagian-bagiannya. Rumah pompa dikerjakan dalam mesin penggilingan horizontal Doosan 5500, menggunakan dua perlengkapan pemesinan (dibuat sendiri secara khusus) untuk menahan bagian yang akan diproses. Sementara itu, sisipan kuningan yang melewati inti komponen dikerjakan dari stok menggunakan mesin bubut horizontal Mazak Multiplex 6200Y, dengan perlengkapan dan pemrograman yang sepenuhnya dapat disesuaikan yang dirancang oleh Eagle CNC.
Sebagai mitra utama dalam kolaborasi ini, karya Eagle CNC pada rumah pompa yang direkayasa balik menunjukkan luasnya keterampilan pemesinan mereka.
“Kami semua tahu bahwa kami mempunyai kemampuan,” kata Jason Clark. “Sangat menyenangkan ketika Anda benar-benar dapat menguji departemen teknik Anda dengan sesuatu seperti ini dan melihatnya menghasilkan produk dan solusi akhir.”
Brandon Mead, Manajer Rekayasa Proses CNC Eagle, dengan kedua komponen yang sudah jadi
Kiri ke kanan:rumah pompa asli; rumah pompa yang direkayasa ulang
Kiri ke kanan:bantalan poros asli; bantalan poros yang direkayasa ulang
Manufaktur Kolaboratif Adalah Kunci Kualitas dan Efisiensi
Salah satu kekuatan terbesar dari proyek ini adalah kolaborasi antara perusahaan permesinan dan pengecoran dalam Eagle Group. Meskipun Eagle CNC dapat mengerjakan bagian tersebut langsung dari stok, pendekatan tersebut akan jauh lebih boros bahan dan mahal. Dengan pengecoran komponen dan kemudian pengerjaan mesin, keseluruhan biaya proyek berkurang ribuan dolar. Biaya material untuk pemesinan dari billet saja dapat meningkatkan biaya sebanyak empat kali lipat.
Kolaborasi semacam ini merupakan ciri khas pendekatan Eagle Group—menawarkan pelanggan solusi lengkap untuk komponen kompleks. Dalam hal ini, hal ini juga menghidupkan kembali bagian penting dalam sejarah—sesuatu yang tidak dapat dicapai oleh satu tim sendirian.
Beyond the Metal:Apa yang Diwakili oleh Proyek PBR Eagle Group
Butuh waktu empat bulan untuk mewujudkan ide merekayasa ulang rumah pompa yang rusak dari konsep hingga penyelesaian. Komponen baru kini telah selesai, dan Eagle Group sedang melakukan beberapa perbaikan tambahan agar kapal berada dalam kondisi prima. Mark Fazakerley berharap kapal itu bisa kembali berlayar pada tanggal 4 Juli.
Bagi banyak orang di era Perang Vietnam, PBR #161 adalah simbol yang kuat. Ini berfungsi sebagai cara nyata untuk melestarikan sejarah dan menjaga cerita tetap hidup untuk generasi mendatang.
Kolase halaman atas:PBR (Kapal Patroli, Riverine) di Sungai My Tho, Vietnam Selatan, Juni 1969 (Arsip Nasional); Operator Eagle Alloy menuangkan baja tahan karat ke dalam cetakan rumah pompa
