RAMLAB des Hafen Rotterdams präsentiert erste 3D-gedruckte Schiffsschraube – Update
Das Port of Rotterdam Additive Manufacturing Fieldlab (RAMLAB), welches vergangenes Jahr gegründet wurde, hat in Zusammenarbeit mit Autodesk die erste Schiffskomponente mittels Additiver Fertigung hergestellt.
29.04.2017: Der Schiffspropeller ist in einem Hybrid-Fertigungsprozess entstanden der Wire & Arc Additive Manufacturing (WAAM) – basierend auf dem Prinzip des Lichtbogenschweißens – mit subtraktiven Verfahren wie CNC-Fräsen und Schleifmethoden kombiniert.
Rotterdam ist Europas größter Hafen und wickelt jährlich über 460 Millionen Tonnen Fracht ab. Da es auch ein wichtiger Knotenpunkt für den weltweiten Schiffsfrachtverkehr ist, spielt ein reibungsloser Ablauf eine wichtige Rolle. Derzeit muss ein im Hafen ankerndes Schiff bis zu einigen Wochen auf die Lieferung notwendiger Ersatzteile warten, was dem Unternehmen eine kostspielige Wartezeit von mehreren Millionen Euro beschert. Zudem müssen Ersatzteile in großen Mengen weltweit auf Lager gehalten werden. Um diesem Problem entgegenzuwirken wurde das RAMLAB im Hafen von Rotterdam eröffnet, das mit zwei 6-Achsen-Roboterarmen ausgestattet ist um große industrielle Metallteile additiv zu fertigen. Das Team des RAMLABS arbeitet mit einem Netzwerk aus Partnern im Bereich Hardware und Software, akademischen und zertifizierten Einrichtungen sowie Endabnehmern, um Rotterdam zu einem der innovativsten und intelligentesten Hafen der Welt zu machen.
Einer der Hauptpartner im Bereich Software ist das Unternehmen Autodesk, das maßgeblich zur Entwicklung des Hybrid-Fertigungsprozesses beigetragen hat. Das Verfahren spart Zeit und Geld ohne dabei Genauigkeit und Leistung einzubüßen.
“Die RAMLAB Initiative des Hafen von Rotterdam ist ein großartiges Beispiel für die Disruption ganzer Industriesektoren durch industrielle Additive Fertigung,” sagt Steve Hobbs, VP CAM und Hybrid Manufacturing bei Autodesk.
Während es sich bei dem ersten Schiffspropeller um das Pilotprojekt handelt, soll in einem nächsten Schritt eine fertige Version für ein Schiff eines Partners hergestellt werden, die im Sommer 2017 installiert wird.
Autodesk hat dem RAMLAB auch Zugang zu seiner Advanced Manufacturing Facility (AMF) in Birmingham verschafft, wo neue Design- und Fertigungskonzepte ausgelotet werden können.
13.09.2017: Update – RAMLAB stellt ersten WAAMpeller Prototype fertig
Die Unternehmen Damen Shipyards Group, RAMLAB, Promarin, Autodesk und Bureau Vertias haben den Prototypen der ersten 3D-gedruckten Schiffsschraube fertig gestellt.
Der “WAAMpeller” wurde aus einer Nickel-Aluminium-Bronze-Legierung im RAMLAB Rotterdam mittels Wire ARC Additive Manufacturing (WAAM) auf einem System der Firma Valk Welding gedruckt. Die für das Projekt verwendete Software stammt von Autodesk. Eine der Herausforderungen des Projekts war es aus der CAD-Datei das endgültige Produkt zu fertigen:
“Die Herausforderung war die Umwandlung der 3D-CAD-Datei auf einem Computer in ein handfestes Produkt,” erklärt Kees Cluster, Project Engineer bei Damen. “Es war umso schwieriger, da es sich um einen Propeller mit doppelt gekrümmten Blätter handelt, dessen Design über einige knifflige Bereiche mit Überhängen verfügt.”
Mit einem Durchmesser von 1,35 Metern wurde der dreiflüglige Propeller basierend auf einem Design des Herstellers Promarin für das Stan Tug 1606 Boot von Damen konzipiert. Der 3D-gedruckte Prototyp wiegt 400 kg und wird nun noch in der “Autodesk Advanced Manufacturing Facility” in Birmingham mit CNC-Maschinen nachbearbeitet um seine endgültige Form zu erlangen.
01.12.2017: 3D-gedruckter WAAMpeller durch Bureau Veritas verifiziert
Nach gründlichen Prüfverfahren und der Verifizierung durch das Bureau Veritas wurde die zweite Version des WAAMpellers nun offiziell in der Zentrale der Damen Shipyard Group in den Niederlanden enthüllt.
“Die Fertigung des zweiten WAAMpeller konnte deutlich verbessert werden, da wir viel von der Produktion des Prototypen lernen konnten,” sagt Vincent Wegener, Managing Director des RAMLAB. “Dies betraf hauptsächlich das Zusammenspiel von Hard- und Software, denn bei der Extrusion von 298 Schichten der Nickel-Aluminium-Bronze-Legierung ist der Kontrollprozess von Parametern von großer Bedeutung.”
Techniker von Damen führten bereits am 20. November Betriebstests durch, die vom Bureau Veritas überwacht wurden. Das Ergebnis: Der Propeller ist technisch einwandfrei und bereit für kommerzielle Anwendung.
Allard Castelein, CEO des Hafen von Rotterdam fügt abschließend hinzu:
“Dieses Projekt hat bewiesen, dass die Schiffsbauindustrie das Potential der 3D-Drucktechnologie für die Produktion von Schiffskomponenten nutzen kann. Wir werden unsere intensive Forschung auf diesem spannenden Gebiet weiterführen.”