Thuyền in 3D đang trở thành thông lệ tiêu chuẩn

Ngày tạo: 21/12/2020 5:04:47 CH

Một dự án mới vừa được công bố bởi Emil Johansson, Nhà khoa học Nghiên cứu Sản xuất Phụ gia tại Viện Nghiên cứu RISE của Thụy Điển, đã trình diễn một chiếc thuyền in 3D đầy đủ chức năng (hiển thị trong video ở trên). Đây là dự án mới nhất trong một chuỗi dài các dự án đã chỉ ra cách các hệ thống đùn định dạng lớn mới — dựa trên cấu trúc rô-bốt đa trục hoặc mô-tơ-rô - đang làm cho quá trình thuyền in 3D trở nên khá chuẩn hóa (hoặc, ít nhất, có thể chuẩn hóa ) thực hành.

Trong trường hợp ứng dụng này, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một chiếc thuyền máy in 3D trên bờ biển phía tây Thụy Điển vào giữa tháng 12, đồng thời phát trực tiếp sự kiện. Chiếc thuyền in 3D xử lý nước một cách hoàn hảo. Johansson nói: “Đây là đỉnh cao của một nỗ lực hợp tác đáng chú ý. “In một chiếc thuyền là điều mà các đồng nghiệp Lenny Tönnäng, Jan Johansson và tôi tại Viện Nghiên cứu RISE của Thụy Điển đã mơ ước trong nhiều năm. Cùng với một nhóm sáng tạo tại Cipax và thuyền Pioner, do Dag Eirik Thomassen và Lars Haugli dẫn đầu, chúng tôi quyết định biến nó thành hiện thực. ”

Trong trường hợp này, bản thân con thuyền được in 3D thành một mảnh bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia dựa trên robot công nghiệp, một công nghệ mà các nhà nghiên cứu đã làm việc với Anders Spaak tại ABB trong vài năm. Đây là một phần của dự án nghiên cứu DiLAM, được tài trợ bởi Vinnova, Cơ quan Năng lượng Thụy Điển và Formas thông qua chương trình đổi mới chiến lược Produktion2030.

Đây là dự án mới nhất trong một chuỗi dài các dự án bắt đầu cách đây vài năm, khi toàn bộ ngành công nghiệp hàng hải và hàng hải cuối cùng đã bắt đầu mở cửa đón nhận công nghệ AM ngoài một số nguyên mẫu cơ bản.

Tất cả bắt đầu từ việc tạo mẫu: Livrea Yacht là một trong những studio đầu tiên sử dụng vật liệu Windform tiên tiến để làm nguyên mẫu in 3D của thiết kế du thuyền mới.

Từ nguyên mẫu đến thuyền in 3D

Ban đầu, Livrea Yacht, một studio của Ý có lẽ là hãng đầu tiên hình dung ra ý tưởng in 3D toàn bộ một chiếc thuyền, dựa trên kinh nghiệm sử dụng AM để tạo mẫu thiết kế du thuyền mới. Livrea đã thành lập công ty khởi nghiệp Ocore để phát triển một công nghệ ép đùn robot có khả năng in 3D toàn bộ thân thuyền buồm ở Sicily, với sự hỗ trợ của LEHVOSS và Autodesk.

Thành công của họ trong việc in 3D toàn bộ thân thuyền buồm vào cuối năm 2018 đã phần nào bị lu mờ bởi một dự án thậm chí còn ấn tượng hơn được hoàn thành chỉ vài tuần trước đó tại Mỹ, của Đại học Maine và ORNL. Sử dụng máy in 3D khổng lồ của Ingersoll, các tổ chức được tài trợ tốt của Mỹ đã tạo ra toàn bộ con thuyền in 3D lớn nhất thế giới, hiện giữ tổng cộng 3 Kỷ lục Guinness Thế giới. Lần này, con thuyền được in 3D bằng cách sử dụng hệ thống đùn cacte lớn, sử dụng vật liệu tổng hợp nylon được gia cố bằng sợi carbon.

Sau đó là MAMBO, chiếc thuyền in 3D đầy đủ và đầy đủ chức năng đầu tiên sử dụng vật liệu composite sợi liên tục, lần này, một lần nữa, được phát triển bởi một công ty khởi nghiệp khác của Ý có tên là moi Composites. Trong trường hợp này, con thuyền, được phát triển và thiết kế với sự hợp tác của Autodesk, được sản xuất bằng cách sử dụng máy đùn đa trục của vật liệu nhiệt rắn composite sợi thủy tinh liên tục.

Trong khi quy trình đùn sợi liên tục có thể còn xa hơn một chút về việc đạt được tốc độ và hiệu quả chi phí cần thiết, các hệ thống đùn hỗn hợp sợi cắt nhỏ hiện đã được chứng minh là hiệu quả hơn trong việc in các cấu trúc rất lớn, chẳng hạn như vỏ thuyền, trong một lần chạy. Đây là một thành tựu to lớn và bây giờ có vẻ khá rõ ràng rằng đây sẽ trở thành một công nghệ được áp dụng rộng rãi hơn trong ngành sản xuất thuyền trong những năm tới.

Thuyền in 3D sợi liên tục MAMBO của moi Composites.

Khả năng chế tạo một sản phẩm một lần như thuyền hoặc du thuyền nhỏ, trực tiếp từ CAD, mà không cần phải chế tạo khuôn mẫu tốn kém và tốn thời gian, chỉ sử dụng một lần, có thể mang lại lợi ích tức thì và rõ ràng. Mặt khác, công nghệ in 3D khổ lớn cũng có thể mang lại lợi ích cho ngành sản xuất khuôn mẫu hàng hải và hàng hải.

Một nhà sản xuất máy in 3D Cartesian khổ lớn khác, Thermwood, đã chứng minh điều này bằng cách in 3D một số phần từ khuôn thân tàu du thuyền dài 51 foot để cho thấy làm thế nào một khuôn thân tàu duy nhất có thể đủ để sản xuất các tàu lớn hơn, chẳng hạn như du thuyền. Các phần in của khuôn thử nghiệm được làm bằng sợi carbon gia cố ABS của Techmer PM. Trong trường hợp này, ABS được chọn vì các đặc tính vật lý của nó và giá thành tương đối thấp so với các loại nhựa nhiệt dẻo gia cường khác.

Từ thuyền in 3D đến phụ tùng

Nếu thuyền in 3D — được dự định là tàu nhỏ, kích thước đầy đủ, toàn bộ — là một trong những ứng dụng hấp dẫn nhất của in 3D thì một trong những ứng dụng có giá trị nhất của AM trong ngành hàng hải là sản xuất phụ tùng thay thế theo yêu cầu. Đây hiện đang nhanh chóng trở thành một phân khúc kinh doanh rất có giá trị và tiềm năng cao đối với một số nhà khai thác rất lớn trong ngành hàng hải.

Các công ty in 3D kim loại khổ lớn như AML3D và MX3D đã xuất bản một số trường hợp ứng dụng đầu tiên cho phụ tùng hàng hải in 3D kim loại. Cả hai công nghệ đều dựa trên quy trình WAAM và có thể sản xuất các bộ phận kim loại rất lớn với tốc độ lắng đọng kim loại rất cao. Các sáng kiến khác cho thấy công ty Tytus3D có trụ sở tại Singapore cũng đóng góp công nghệ in 3D kim loại của riêng mình để phát triển các ứng dụng hàng hải, trong một dự án ngành chung hợp tác với các nhà khai thác phân khúc. Tại Úc, công ty địa phương SPEE3D đã cung cấp công nghệ in 3D kim loại hợp nhất động học (bột thổi nguội) để sản xuất phụ tùng thay thế cho Hải quân Úc.

Cánh quạt bằng đồng nhôm được in bằng công nghệ SPEE3D.

Đây chỉ là phần nổi của tảng băng trôi (mặc dù “tảng băng trôi” có thể không phải là phép ẩn dụ tốt nhất để sử dụng trong ngữ cảnh này). Một số công ty rất lớn hoạt động trong ngành hàng hải, chẳng hạn như Wilhelmsen, thyssenkrupp, Yinson, Wärtsila, Kawasaki Heavy Industries, cùng với các nhóm tư vấn lớn như DNV GL, đang đầu tư đáng kể vào việc phát triển cơ sở hạ tầng để sản xuất phụ tùng tàu thuyền của AM, hưởng lợi từ khả năng kho kỹ thuật số và theo yêu cầu.

Trong một phân khúc như ngành hàng hải, nơi các con tàu có thể có tuổi thọ vài thập kỷ, việc lưu trữ nhiều loại phụ tùng thay thế rất lớn khác nhau gây ra những thách thức kinh tế đáng kể. Đặc biệt, Thyssenkrupp và Wilhelmsen đang hợp tác để tận dụng chuyên môn sâu của thyssenkrupp trong lĩnh vực AM cùng với kiến thức chuyên sâu về hàng hải của Wilhelmsen và kinh nghiệm trực tiếp liên tục trong việc hiểu nhu cầu của các nhà quản lý đội tàu, để cung cấp dịch vụ sản xuất AM theo yêu cầu cho các nhà khai thác ngành hàng hải lớn.

DNV GL có trụ sở tại Na Uy đã cấp giấy chứng nhận đưa Thyssenkrupp’s TechCenter Additive Manufacturing trở thành nhà sản xuất các bộ phận in 3D đầu tiên trên thế giới cho các ứng dụng hàng hải nhận được sự chấp thuận của nhà sản xuất từ DNV GL. Là một nhà cung cấp được phê duyệt cho các thành phần in 3D hàng hải và công nghiệp nói chung, thyssenkrupp đặt mục tiêu tiếp tục tích hợp sản xuất phụ gia trong hoạt động kinh doanh hàng hải của mình.

Quay lại các mô hình tỷ lệ in 3D tuyệt đẹp
Các nhà khai thác ngành công nghiệp hàng hải đang dần giới thiệu in 3D trong quy trình sản xuất phụ tùng hoặc thiết kế và phát triển du thuyền cũng đã bắt đầu xác định một ứng dụng có giá trị khác của in 3D trong việc sản xuất các mô hình tỷ lệ đẹp và có độ chi tiết cao. Công ty Meg Industry của Ý là một trong những công ty này và đã thảo luận về phần công việc này trong một cuộc phỏng vấn với Replicatore cổng thông tin tiếng Ý của 3dpbm.

Nguồn: https://www.3dprintingmedia.network/

Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d