Nieuws Uit De Sector


3D-geprinte scheepspropeller nadert voltooiing

Er werd een prototype van 's werelds eerste klasse-goedgekeurde 3D-geprinte scheepspropeller geproduceerd. De 'WAAMpeller', een propeller met een diameter van 1.350 mm, is het resultaat van een samenwerkingsconsortium bestaande uit ondernemingen zoals Damen Shipyards Group, RAMLAB, Promarin, Autodesk en Bureau Veritas.

De WAAMpeller werd door RAMLAB (Rotterdam Additive Manufacturing LAB) in de haven van Rotterdam (Nederland) vervaardigd uit een legering van nikkel, aluminium en brons (NAB). De propeller werd geproduceerd met de WAAM-methode (Wire Arc Additive Manufacturing), die een Valk-lassysteem en Autodesk-software gebruikt. De drielagige structuur gebruikt een Promarin-design zoals dat van de Stan Tug 1606 van Damen. Wanneer de productie is voltooid, zal de WAAMpeller verder worden afgewerkt in de Advanced Manufacturing Facility van Autodesk in Birmingham (Verenigd Koninkrijk).

Materiaalwetenschap

Dit prototype van een 3D-geprinte propeller vertegenwoordigt een steile leercurve wat het inzicht in materiaaleigenschappen betreft. “Dat komt omdat 3D-geprinte materialen laag per laag worden opgebouwd,” verklaarde Kees Custers, projectingenieur in de R&D-afdeling van Damen. “Als gevolg daarvan geven ze blijk van verschillende fysieke eigenschappen in verschillende richtingen, een eigenschap die bekend staat als 'anisotropie' Stalen of gegoten materialen zijn van hun kant isotroop: ze hebben dezelfde eigenschappen in alle richtingen.”

Omwille van dit kritieke verschil bestond een van de eerste stappen erin om de eigenschappen van het geprinte materiaal aan verregaande tests te onderwerpen om zeker te zijn dat ze voldeden aan de normen van Bureau Veritas.

“Daarvoor waren twee rechte wanden van materiaal nodig. Vervolgens werd een freesmachine gebruikt om stalen te produceren om de trekstijfheid en statische stijfheid te testen in het labo,” legt Custers uit.

Ook kunnen we zeggen dat de 400 kilogram zware WAAMpeller een mijlpaal betekent op het gebied van 3D-printtechnieken. “De uitdaging bestond erin om een driedimensionaal CAD-bestand op een computer te vertalen naar een fysiek product. Dat werd nog complexer gemaakt omdat deze propeller een dubbel gebogen geometrische vorm met enkele complexe overhangen heeft,” aldus Custers.

Yannick Eberhard van de R&D-afdeling van Promarin voegt er nog aan toe dat: “de transformatie van semiautomatische verwerking naar robotverwerking een stevige basis legt voor nog complexere en betrouwbaardere toekomstige propellerontwerpen.

“De materiaaltypering en de mechanische tests vormden een belangrijk onderdeel van dit project,” verklaarde Wei Ya, postdoctoraatsonderzoeker van de Universiteit van Twente bij RAMLAB.

“We moeten ervoor zorgen dat de materiaaleigenschappen voldoen aan de vereisten van de toepassing. Materiaalstevigheid bijvoorbeeld: de propeller moet aanzienlijke impacts kunnen absorberen zonder schade. Maar we hebben ook gewerkt aan een geoptimaliseerde productiestrategie voor 3D-metaalafzetting. Dat heeft zowel betrekking op de vorm en breedte als op de snelheid waarmee we het geprinte materiaal kunnen afzetten.”

Over het vermogen van RAMLAB om voorwerpen met een maximale grootte van 7 x 2 x 2 meter te printen, zei Ya: “Voor grootschalige 3D-metaalafzetting is de WAAMpeller echt baanbrekend voor de scheepvaartindustrie. Deze technologie breekt radicaal met de bestaande productiemethoden. Met 'additive manufacturing' kunt u in principe de meeste metalen onderdelen printen die nodig zijn. Het toekomstpotentieel is enorm: deze technieken zullen een grote impact hebben op de toeleveringsketen.”

Het eerste prototype van de WAAMpeller zal worden gebruikt voor tentoonstellingsdoeleinden en de planning voor een tweede exemplaar is reeds aan de gang. “We starten de productie van een tweede propeller met klassegoedkeuring later volgende maand [oktober] – en zullen daarbij alle kennis aanwenden die we de voorbije maanden hebben opgedaan,” aldus Custers. “We streven ernaar om deze tweede propeller later dit jaar in een van onze sleepboten te installeren.”

3D-geprinte onderdelen bieden een enorm potentieel voor scheepvaarttoepassingen, waardoor verouderde onderdelen bijvoorbeeld sneller kunnen worden vervangen. - October 2017

Terug naar Nieuw


Toekomstige beurs: Marine Maintenance World Expo 2020, 23-25 Juin 2020, Hall 11, RAI, Amsterdam, Nederland

Notice: Undefined variable: nav in /var/www/vhosts/marinemaintenanceworldexpo.com/httpdocs/nl/industry-news.php on line 52

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/vhosts/marinemaintenanceworldexpo.com/httpdocs/global/functions.php on line 204