La RamLab di Rotterdam, lo scorso hanno, è stata occupata a sperimentare la produzione di additivi per varie applicazioni di costruzione navale: situato presso il porto di Rotterdam (il più grande porto di tutta Europa), il focus del laboratorio di stampa 3D è stato principalmente la produzione di eliche di navi.
All’inizio di quest’anno, in collaborazione con Autodesk, RamLab ha presentato il suo primo componente della nave stampato in 3D: si tratta di un prototipo di piccole dimensioni per un’elica di nave, che è stata realizzata usando una combinazione di produzione di additivi a filo (WAAM) e processi di lavorazione e rettifica sottrattiva.
Ora, RamLab descrive il completamento dell’elica stampata in 3D a livello mondiale: “Misurando 1.350 mm di diametro, l’elica della nave stampata in 3D è stata realizzata in collaborazione con Autodesk, Damen Shipyards Group, Promarin e Bureau Veritas”.
Ancora un prototipo, l’elica della nave (denominata WAAMpeller) è realizzata in lega di bronzo, nichel ed alluminio (NAB) ed è stata prodotta usando la lavorazione di stampa 3D WAAM e un processo di saldatura fornito dalla società olandese Valk Welding.
Il progetto è stato finalizzato utilizzando il software Autodesk e si è basato su una configurazione sviluppata da Promarin, un negozio di eliche tedesco. Infatti, la struttura dell’elica è la stessa di quelle usate per la Stan Tug Boat 1606 di Damen.
Secondo RamLab, la produzione dell’elica non èn processo semplice o diretto, a causa del materiale che si stava lavorando e del complesso disegno dell’elica.
Keez Custers, ingegnere del progetto nel reparto R&D di Damen, ha commentato la ripida curva di apprendimento del materiale: “Questo perché i materiali stampati 3D sono costruiti strati per strato. Di conseguenza, mostrano diverse proprietà fisiche in direzioni diverse, una caratteristica conosciuta come anisotropia. I materiali in acciaio o colati, d’altro canto, sono isotropici: hanno le stesse proprietà in tutte le direzioni”.
Lavorare con una lega NAB significa che gli sviluppatori dell’elica devono fare un ampio processo di collaudo per assicurare che le sue proprietà, quando stampate, rispettino gli standard stabiliti dall’agenzia di certificazione Bureau Veritas.
“La caratterizzazione dei materiali e le prove meccaniche sono state una parte importante di questo progetto”, ha commentato Wei Ya, ricercatore dell’University of Twente e presso RamLab. “Dobbiamo assicurarci che le proprietà del materiale soddisfino le esigenze dell’applicazione. La forza materiale, per esempio, deve garantire che l’elica sia in grado di assorbire impatti significativi senza danni”.
Inoltre, poiché l’elica presenta una struttura a doppia curva e alcuni componenti sovrastanti, anche la traduzione del modello 3D in un prodotto stampabile 3D è un processo impegnativo e un po ‘complicato.
Il prototipo dell’elica stampata 3D, che pesa complessivamente 400 kg, verrà utilizzato principalmente per scopi dimostrativi. “Iniziamo la produzione di un seconda elica, usando tutte le lezioni che abbiamo imparato negli ultimi mesi”, ha detto Custers. “Stiamo puntando ad installare questo seconda su uno dei nostri rimorchiatori più tardi quest’anno”.
