Schiffsschraube entsteht mit additiver Fertigung

Die niederländische Damen Shipyards Group arbeitet im Rahmen eines Konsortiums mit RAMLAB, Promarin, Autodesk und Bureau Veritas zusammen, um 3D-Druckverfahren im Schiffbau einen entscheidenden Schritt voranzubringen. Die Gruppe will die weltweit erste zugelassene 3D-gedruckte Schiffsschraube namens WAAMpeller entwickeln.

Damen hat vor etwas mehr als einem Jahr begonnen, sich mit dem Projekt im Kontext eines eigenen Forschungsprogramms für Studenten auseinanderzusetzen. Kees Custers, Projektingenieur in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Damen erklärt, dass drei Studenten der Universität von Delft das Potenzial des 3D-Drucks für die Werft untersuchen sollten. Diese hätten den Kontakt zu den anderen Firmen des Konsortiums hergestellt. Die fünf Unternehmen verfolgten einerseits gemeinsame Interessen,  hätten aber auch eigene Ziele, was zu einer sehr produktiven und kooperativen Atmosphäre in diesem sehr spannenden Projekt führe.

Die Schraube wird auf einem Entwurf von Promarin basieren, die typischerweise am multifunktionalen Schlepper Damen Stan Tug 1606 zu finden ist. Mit einem Durchmesser von 1‘300 mm wiegt die Schraube rund 180 Kilo. In der Konstruktion setzt RAMLAB Software von Autodesk ein. Gefertigt wird das Bauteil aus einer Bronzelegierung im Wire Arc Manufacturing-Prozess. Diese additive Fertigungsmethode dient der Herstellung metallischer Bauteile. Sie unterscheidet sich von anderen Verfahren, die Metallpulver mit Laser sintern, dadurch, dass eine Metalldraht durch Lichtbogen verschmolzen wird, ein Prozess, der dem Schweißen ähnelt. Die Vorteile liegen in den erreichbaren Baugrößen, den geringeren Kosten für das Material und der nicht notwendigen Laserquelle.

Das Bureau Veritas ist an der Zertifizierung des fertigen Produkts beteiligt, was zur ersten im 3D-Metalldruck entstandenen, zugelassenen maritimen Komponenten führen würde.

Wenn die Schraube gedruckt ist, will Damen die Versuche im Originalmaßstab fortsetzen. Das umfangreiche Programm werde Pfahlzugmessungen und Crashtest-Szenarien einschließen. Man wolle zeigen, dass die Entwicklungsphase für den 3D-Druck im Schiffbau vorbei sei, und die entsprechenden Verfahren sich nun in der Alltagsanwendung effektiv einsetzen lassen.

Die erste Schraube soll im Sommer 2017 fertig sein, die Tests folgen im Herbst. Damen investiert erhebliche Ressourcen in verschiedene Forschungs- und Entwicklungsprogramme mit dem Ziel, wie Don Hoogendorn, Principle Research Engineer bei Damen ausführt, effektivere, kosteneffizientere und umweltfreundlichere Schiffe zu bauen. Dazu trage das WAAMpeller-Projekt bei, indem es nicht nur einen wichtigen Fortschritt im 3D-Druck markiere, sondern auch das Potential habe, entscheidende Ergebnisse für die Optimierung zukünftiger Schiffskonstruktionen mit sich zu bringen. 3D-Druckverfahren stellten eine hervorragende Chance dar, die Bauweise von Schiffen zu verbessern, sowohl hinsichtlich der Leistung als auch, was den Kraftstoffverbrauch betreffe. (anm)

Bild: Die Schraube wird auf einem Entwurf von Promarin basieren, die typischerweise am multifunktionalen Schlepper Damen Stan Tug 1606 zu finden ist. Bild: Damen