Με την τεχνολογία της 3D εκτύπωσης να εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς, δεν θα μπορούσε να μην απασχολήσει και τη ναυτιλιακή βιομηχανία. Μέχρι τώρα γνωρίζαμε ότι η βιομηχανία εργάζεται πάνω στην 3D εκτύπωση εξαρτημάτων και ανταλλακτικών πάνω στα πλοία, τώρα όμως έρχεται μια εντυπωσιακή κατασκευή η οποία αναμένεται να αλλάξει τελείως το παιχνίδι.
Η Caracol, μια βιομηχανική κατασκευάστρια εταιρεία τρισδιάστατων εκτυπωτών, μαζί με τον όμιλο V2, έναν πάροχο κατασκευών μεγάλου μεγέθους, κατασκεύασαν το πρώτο σκάφος στον κόσμο με τρισδιάστατη εκτύπωση. Το σκάφος μήκους 6 μέτρων δημιουργήθηκε με μία μόνο εκτύπωση χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα ρομπότ Heron AM.
Χρειάστηκαν σχεδόν 160 ώρες για να εκτυπωθεί ολόκληρο το σχέδιο, βάρους 1200 κιλών και διαστάσεων 5 x 2,3 x 1,5 μέτρων. Κατά τη διαδικασία κατασκευής, οι ερευνητές κατέγραψαν μείωση 30% στην παραγωγή αποβλήτων και μείωση 20% στον χρόνο παράδοσης. Το υλικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το rPP + 30% GF, ένα σύνθετο υλικό σχεδιασμένο για να εξισορροπεί την δομική απόδοση με την περιβαλλοντική βιωσιμότητα.
Το rPP (Ανακυκλωμένο Πολυπροπυλένιο) είναι ένα θερμοπλαστικό πολυμερές που προέρχεται από μεταβιομηχανικά ή μετακαταναλωτικά απόβλητα. Προστίθενται ανόργανες ίνες γυαλιού ως ενισχυτικό μέσο. Σε συγκέντρωση 30%, αυτές οι ίνες μετατρέπουν το εύκαμπτο πλαστικό σε ένα υλικό μηχανικής υψηλής αντοχής.
Η εταιρεία σχεδιάζει να κλιμακώσει και να βιομηχανοποιήσει τον σχεδιασμό του σκάφους, κάτι που θα είναι εύκολο να επιτευχθεί δεδομένης της έρευνας που έχει γίνει για την κατανόηση κάθε σταδίου, από την επιλογή του σχεδιασμού, έως το σωστό είδος υλικού για την τήρηση των προτύπων της ναυτιλιακής βιομηχανίας και την τήρηση των διεθνών κανόνων και κανονισμών.
Τα ρομποτικά συστήματα προσθετικής κατασκευής μεγάλου μεγέθους έχουν μεταμορφώσει τη ναυτιλιακή βιομηχανία προσφέροντας οφέλη όπως εξαιρετικά προσαρμόσιμα σχέδια, κατάλληλη χρήση υλικού, η οποία μειώνει τη σπατάλη σε σύγκριση με την παραδοσιακή ναυπηγική βιομηχανία, και μείωση των επιβλαβών εκπομπών.
Το όραμα και το μέλλον για κατασκευές σκαφών με 3D εκτύπωση
Αυτό το έργο είχε σχεδιαστεί για να βοηθήσει στο να μπουν τα θεμέλια για τη μελλοντική βιομηχανοποίηση τέτοιων τρισδιάστατα εκτυπωμένων σκαφών.
Κάθε στάδιο της παραγωγής αναλύθηκε προσεκτικά και τα αποτελέσματα καταγράφηκαν για την αποτελεσματική κλιμάκωση της παραγωγής, με τρόπο που να είναι οικονομικά βιώσιμος. Αυτό είναι σημαντικό για να μετατραπεί η τεχνολογία σε μια ευρέως εφαρμόσιμη λύση για τον ναυτιλιακό τομέα.
Το πρώτο τρισδιάστατα εκτυπωμένο σκάφος έχει την ικανότητα να πλέει στην ανοικτή θάλασσα και είναι το καλύτερο παράδειγμα του πώς οι αναδυόμενες διαδικασίες προσθετικής κατασκευής μπορούν να επιταχύνουν τους χρόνους παραγωγής, να μειώσουν τη σπατάλη πρώτων υλών και να επιτρέψουν την κατασκευή ισχυρών και ανθεκτικών θαλάσσιων υποδομών που μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες της παγκόσμιας αγοράς.
Μέθοδος Παραγωγής
Δεδομένου ότι το σκάφος κατασκευάστηκε ως ένα ενιαίο σχέδιο, εξάλειψε την ανάγκη για μεγάλης κλίμακας συναρμολόγηση κρίσιμων εξαρτημάτων και επίσης ενίσχυσε τη δομική του ακεραιότητα.
Πριν προχωρήσει με την εκτύπωση, η ομάδα διεξήγαγε αρκετές δοκιμές για να παράγει περίπλοκα τμήματα του σκάφους, εστιάζοντας σε περιοχές με πολύπλοκες ενισχύσεις και πολλαπλά στρώματα για να εξασφαλίσει βέλτιστη απόδοση και τέλεια εκτύπωση.
Το στάδιο τεμαχισμού και το στάδιο σχεδιασμού χρειάστηκαν αρκετό χρόνο λόγω του μεγέθους και των διαστάσεων του σκάφους. Ωστόσο, πρόκειται για στάνταρ βήματα που μπορούν να ακολουθηθούν σε μελλοντικές εκτυπώσεις του ίδιου μοντέλου, μειώνοντας έτσι τον χρόνο προετοιμασίας για τις επόμενες κατασκευές.
Τι σημαίνει για τη ναυτιλιακή βιομηχανία;
Αυτό το επίτευγμα εγκαινίασε μια νέα εποχή στην κατασκευή σκαφών και ναυτικών εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας ρομποτική τεχνολογία εκτύπωσης, η οποία μειώνει την εξάρτηση από το ανθρώπινο εργατικό δυναμικό.
Αν και οι συμβατικές μέθοδοι μαζικής παραγωγής σκαφών χρησιμοποιούν φθηνές και γρήγορες λύσεις όπως η πλαστικοποίηση από πολυεστέρα και υαλοβάμβακα, η βιομηχανία σταδιακά μετατοπίζεται προς την εξατομικευμένη, μικρής παρτίδας παραγωγή. Ως εκ τούτου, η προσθετική κατασκευή από αυτή την άποψη καταργεί τη χρήση καλουπιών, επιτρέποντας την γρήγορη κατασκευή.
Οι εταιρείες ερευνούν τρόπους για την ανάπτυξη ανακυκλώσιμων κύτων, κάτι που θα αποτελέσει ορόσημο για τον κλάδο, αφού θα μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα και την παραγωγή τοξικών αποβλήτων.
Η κατασκευή σκαφών με τρισδιάστατη εκτύπωση αποτελεί μια επανάσταση για τον κλάδο και είναι σίγουρο ότι θα μας απασχολήσει στο κοντινό μέλλον.
