達(dá)門造船集團(tuán)、Rotterdam Additive Manufacturing LAB （RAMLAB）實(shí)驗(yàn)室、德國螺旋槳制造商Promarin、軟件巨頭Autodesk以及法國船級社（BV）組成聯(lián)盟合作制造了利用3D打印技術(shù)的船舶螺旋槳樣品WAAMpeller，這是全球首個獲得船級社認(rèn)證的3D打印技術(shù)制造的船舶螺旋槳。這項(xiàng)創(chuàng)舉將成為螺旋槳制造業(yè)的一次革命，將對未來的供應(yīng)鏈造成巨大沖擊。
這個螺旋槳采用鎳鋁青銅(NAB)合金制造，直徑1350mm，重達(dá)400千克。該螺旋槳通過利用弧線增材制造技術(shù)（WAAM）和Autodesk軟件制造。這個三葉片螺旋槳采用了Promarin為達(dá)門 Stan Tug 1606型拖船中使用的設(shè)計。在完成生產(chǎn)后，WAAMpeller螺旋槳樣品將在Autodesk的生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行數(shù)控銑削，最終得到成品。
據(jù)達(dá)門造船集團(tuán)研發(fā)部門的項(xiàng)目工程師Kees Custers介紹，3D打印螺旋槳材料特性與傳統(tǒng)制造方法不同。Custers解釋說，“這是因?yàn)?D打印材料是一層一層的堆積起來的，這個過程將顯示不同方向的不同物理特性——這種特性叫做各向異性。而鋼材或鑄造材料則是各向同性的——他們在各個方向都具有相同的性能。”
由于具有這個關(guān)鍵的區(qū)別，第一步是對打印材料的特性進(jìn)行廣泛試驗(yàn)以確保符合BV標(biāo)準(zhǔn)要求。
Custers解釋稱，“由于這種螺旋槳為雙曲線、并具有復(fù)雜懸垂部分的幾何形狀，所面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)是在計算機(jī)上將3D CAD文件轉(zhuǎn)換成一種實(shí)體產(chǎn)品�！�
Promarin研發(fā)部的Yannick Eberhard補(bǔ)充表示，“從半自動到機(jī)械加工的轉(zhuǎn)換是未來更加復(fù)雜、更加可靠的螺旋槳設(shè)計的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)�！�
RAMLAB研究人員指出，“RAMLAB能夠以最大7x2x2米的尺寸打印螺旋槳，材料特性和機(jī)械試驗(yàn)是該項(xiàng)目的重要部分。我們需要確定材料特性是否滿足用途需要。舉例來說，材料韌性確保螺旋槳能夠吸收強(qiáng)烈沖擊而不損壞。不過，我們還在努力優(yōu)化3D金屬沉積的生產(chǎn)方案。這當(dāng)中包括焊縫形狀和寬度，以及我們能夠以多快的速度存放打印材料�！盬ei強(qiáng)調(diào)，”“該技術(shù)是我們?nèi)绾沃圃炻菪龢拍畹囊粋�根本改變。采用增材制造，就能打印原則上需要的絕大多數(shù)金屬零件。這些技術(shù)將對未來的供應(yīng)鏈造成巨大沖擊，在未來具有巨大潛力�！�
據(jù)悉，WAAMpeller螺旋槳的第一個樣品將被用于展示，目前正在計劃制造第二件樣品。
Custers 指出，“我們已經(jīng)開始利用過去幾個月獲得的所有的經(jīng)驗(yàn)制造第二個螺旋槳，下個月將通過船級社認(rèn)證。我們的目標(biāo)是在今年底將第二個3D打印螺旋槳安裝到我們的一艘拖船上�！� |
