![Formlabs-Logo-200x80[1]](https://admasys.ro/wp-content/uploads/2020/07/formlabs-logo-200x801-1.png){kind=logo}
JOME Engineering realizează în Dubai prima elice navală imprimată 3D din Emiratele Arabe Unite
Fără desene tehnice și fără timp pentru a aștepta fabricarea într-o turnătorie, JOME Engineering a scanat o elice existentă și a realizat prin imprimare 3D o piesă de schimb funcțională în Dubai, în apropierea navei căreia îi era destinată. Fabricată din oțel inoxidabil 316L pe platforma Vipra AM de la Caracol, piesa a permis reducerea termenului de livrare cu aproximativ 60% și a costului cu circa 40%.
Când singura documentație disponibilă este piesa însăși
Când un client JOME a solicitat reproducerea unei elice navale după o piesă existentă, cererea a venit cu o dificultate suplimentară: elicea trebuia livrată rapid, iar echipa nu dispunea de fișiere CAD sau de scule pentru realizarea acesteia.
Toate caracteristicile care defineau elicea — de la curbura și pasul palelor până la geometria racordării fiecărei pale la butuc — se regăseau exclusiv în piesa fizică. Geometria trebuia, așadar, reconstituită înainte ca elicea să poată fi reprodusă.
Turnarea ar fi presupus realizarea unei noi scule și un timp de așteptare de câteva săptămâni, însă termenul disponibil nu permitea acest lucru. JOME Engineering a ales fabricația aditivă. Echipa a scanat 3D elicea originală pentru a obține un model digital de referință, apoi a fabricat elicea din metal pe Vipra AM, platforma robotizată Caracol pentru fabricație aditivă cu sârmă și arc electric — WAAM — destinată pieselor mari și complexe.
Lucrările au fost efectuate în unitatea JOME din Dubai, în apropierea navei pe care urma să fie montată elicea.
De la scanare la elicea finalizată: procesul de fabricație și rezultatele
Echipa a realizat elicea pe secțiuni, pentru a controla mai riguros rezultatul. Mai întâi a fost fabricat butucul central, care a fost ulterior prelucrat mecanic la dimensiunile de precizie necesare. După ce examinarea cu lichide penetrante nu a evidențiat fisuri sau porozități deschise la suprafață, cele trei pale au fost imprimate direct pe butuc.
Prelucrarea mecanică s-a dovedit etapa cea mai solicitantă, necesitând aproximativ 100 de ore. Principala dificultate provenea din geometria palelor: fiecare pală este o suprafață liberă torsionată, cu foarte puține elemente utilizabile ca baze de referință. Prin urmare, poziționarea și alinierea piesei au rămas dificile chiar și cu repere de reglaj instalate.
Pentru a gestiona acest risc, echipa a scanat din nou piesa la fiecare etapă, verificând atât conformitatea geometriei cu modelul digital de referință, cât și existența unui adaos de prelucrare suficient pentru operațiile următoare.
Procesul s-a încheiat cu rectificarea manuală, verificarea pasului elicei și echilibrarea finală. Scanările intermediare au oferit, de asemenea, o evidență documentată a stării piesei în fiecare etapă.
Specificații tehnice
| Parametru | Valoare |
|---|---|
| Tehnologie | Vipra AM – model XP |
| Material | Oțel inoxidabil 316L (SS316L) |
| Masa finală | 26 kg |
| Diametru | 685 mm |
| Timp de imprimare | 20 de ore |
| Timp de prelucrare mecanică | 100 de ore |
Fabricația aditivă a adus beneficii clare pentru JOME Engineering:
- Termenul de livrare a fost redus cu aproximativ 60%, deoarece nu a mai fost necesară realizarea unei scule de turnare sau așteptarea disponibilității turnătoriei. Astfel, nava a putut reveni mai repede în exploatare.
- Costul a fost redus cu circa 40%, deoarece sculele reprezintă cea mai mare cheltuială fixă în cazul unei elice turnate ca piesă unicat. Pentru o singură piesă, acest cost nu poate fi repartizat asupra unei serii de producție.
În plus, JOME dispune acum de geometria elicei în format digital. Dacă piesa este deteriorată din nou, o nouă elice poate fi trimisă direct în fabricație, fără repetarea scanării.
Sustenabilitatea constituie un alt aspect al proiectului. Procesul WAAM topește doar sârma pe care o depune și nu necesită o matriță din oțel, contribuind astfel la reducerea amprentei de CO₂ pentru o piesă unicat precum această elice.
O nouă abordare pentru fabricarea pieselor de schimb navale
Proiectul ilustrează situațiile în care imprimarea 3D metalică poate aduce un avantaj decisiv: reconstituirea geometriei unei piese disponibile numai în formă fizică și reproducerea acesteia mai rapid și la un cost mai mic decât prin turnare.
Ingineria inversă și WAAM sunt complementare. Scanarea recuperează geometria pentru care nu există desene tehnice, iar Vipra AM o reproduce fără scule de turnare, menținând un raport redus între masa materialului utilizat și masa piesei finite — indicator cunoscut sub denumirea de buy-to-fly — și un termen scurt de fabricație.
Depunerea materialului a reprezentat doar o mică parte din timpul total de lucru: 20 de ore din aproximativ 120. Prelucrarea mecanică și finisarea au constituit cea mai mare parte a efortului, o distribuție caracteristică fabricării pieselor metalice de precizie.
Pentru JOME Engineering, rezultatul a fost o elice echilibrată și pregătită pentru exploatare, livrată în Dubai în termenul și bugetul stabilite. Pentru Caracol, proiectul completează experiența platformei Vipra AM în aplicații navale cu o componentă din oțel inoxidabil 316L repusă în serviciu pe mare.
Pentru mai multe informații:
