Роботизированная 3D-печать позволяет создать 6-метровый монолитный катамаран, предназначенный для масштабируемого морского производства.
Компании V2 Group и Caracol AM создали, по их словам, первый функциональный 6-метровый монолитный катамаран, предназначенный для плавания в открытом море, с использованием роботизированной крупноформатной 3D-печати.
Лодка была разработана как цельная конструкция и предназначена для перехода к промышленному производству судов, напечатанных на 3D-принтере.
В проекте участвуют испанская компания V2 Group и итальянская Caracol AM. Компании сосредоточились не только на печати прототипа, но и на анализе всего рабочего процесса, необходимого для производства изделий морского класса, от проектирования и выбора материалов до печати, постобработки и тестирования.
По словам представителей компаний, 6-метровый катамаран был разработан с учетом возможности масштабирования. Вместо создания единичного демонстрационного образца, команды изучили, как можно эффективно и экономично запустить производство таких судов.
Основное внимание уделялось оптимизации времени печати, сокращению отходов материалов и приведению процесса в соответствие со структурными и нормативными требованиями морской отрасли.
Для изготовления корпуса в виде монолитной конструкции использовалась крупноформатная роботизированная 3D-печать. Минимизация соединений и этапов сборки позволяет уменьшить количество слабых мест в конструкции и оптимизировать производство.
Монолитный корпус, настоящие воды
Компании описывают проект как «решающий шаг на пути к устойчивому развитию, эффективности и индустриализации».
По их словам, крупноформатная 3D-печать предлагает такие преимущества, как высокая степень индивидуализации дизайна, эффективное использование материалов и снижение воздействия на окружающую среду по сравнению с традиционными методами судостроения.
Традиционное изготовление лодок из стекловолокна включает в себя использование форм, многоступенчатую укладку слоев и значительный ручной труд. В отличие от этого, роботизированные экструзионные системы позволяют наносить композитные материалы слой за слоем непосредственно по цифровому проекту.
Это снижает потребность в оснастке и позволяет быстро вносить изменения в конструкцию без использования новых пресс-форм.
Лодка была разработана специально для использования в открытом море, а не в качестве демонстрационного прототипа. Это потребовало внимания к плавучести, жесткости конструкции и долговечности в морских условиях.
Команды заявляют, что каждый этап процесса был изучен, «чтобы заложить основу для будущей индустриализации таких лодок», включая выбор материалов, оптимизацию времени печати, процедуры сборки и протоколы тестирования.
Компании добавляют, что «каждый аспект был тщательно доработан, чтобы определить ключевые элементы, необходимые для эффективного, устойчивого и экономичного масштабирования производства».
Цель состоит в том, чтобы выйти за рамки экспериментов и перейти к воспроизводимому производству.
Масштабирование морского аддитивного производства
Помимо этого конкретного судна, сотрудничество позиционирует роботизированную крупноформатную 3D-печать как перспективный способ производства морских компонентов и полномасштабных лодок. Партнеры утверждают, что этот метод может ускорить сроки производства, минимизируя при этом отходы сырья.
В более широком смысле это означает изменение подхода к проектированию и строительству судов малого и среднего размера.
Цифровые рабочие процессы позволяют дизайнерам интегрировать структурное усиление непосредственно в геометрию чертежа, что потенциально сокращает количество деталей и упрощает сборку.
Если скорость производства и стоимость материалов останутся конкурентоспособными, аддитивное производство может дополнить или заменить некоторые традиционные процессы обработки композитных материалов.
Компании заявляют, что проект «закладывает основу для новой эры в производстве лодок и морских компонентов», и подчеркивают необходимость дальнейшего совершенствования процесса для поддержки его более широкого внедрения в этом секторе.
Sourse: interestingengineering.com
