SINTEF推動(dòng)增材制造在海事領(lǐng)域的應(yīng)用

在過去的三年中，挪威研發(fā)合作伙伴SINTEF參與了FlexiMan，這是一個(gè)歐洲合作研究項(xiàng)目，專注于增材制造的潛力，使海運(yùn)業(yè)更加高效和可持續(xù)。項(xiàng)目合作伙伴是Nordic Additive Manufacturing AS，Kongsberg Maritime AS，F(xiàn)raunhofer IPK，LaserCladding Germany GmbH和Mecklenburger Metallguss GmbH。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念是項(xiàng)目背后的思想的特征，目標(biāo)將損壞組件的材料或損壞組件的部件重復(fù)使用。除了可持續(xù)性之外，通過在需要時(shí)對這些部件進(jìn)行增材制造，它還最大限度地減少了所需的存儲(chǔ)空間，并消除了長途運(yùn)輸固有的成本。"如果我們成功了，這將為航運(yùn)業(yè)的供應(yīng)商在競爭激烈且對盈利能力有很高要求的行業(yè)中獲得巨大優(yōu)勢，"FlexiMan項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Afef Saai表示。"此外，我們只使用所需的材料。沒有什么是浪費(fèi)的。

△使用增材制造進(jìn)行維修的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射葉輪（由北歐增材制造提供）

在一個(gè)例子中，該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)葉片磨損的葉輪。通常，這將導(dǎo)致整個(gè)葉輪被丟棄。作為FlexiMan的一部分，該團(tuán)隊(duì)在葉輪上增材制造了新的合金葉片，以便其功能可以保持更長時(shí)間。當(dāng)一個(gè)部件損壞到這種維修不可行時(shí)，該部件可以分解成原材料，以便可用于制造全新的部件。

△維修前后的噴射葉輪

與傳統(tǒng)加工相比，增材制造允許定制的零件解決方案。一種類型的混合材料解決方案：當(dāng)零件非常大并且區(qū)域不易磨損時(shí)，使用普通鋼的更便宜的選擇是可能的，使用率高的較小零件采用更昂貴、更優(yōu)質(zhì)的材料增材制造。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，您可以限制在大型和重型零件上使用材料。一個(gè)例子是螺旋槳，在這里，科學(xué)家們有一個(gè)計(jì)劃開發(fā)一種空心變體。這意味著可以使用更少的材料，螺旋槳變得更輕，因此需要更少的燃料。雖然航空航天和汽車等其他大型行業(yè)已經(jīng)看到了AM的采用，但嚴(yán)格的海事準(zhǔn)則一直是該領(lǐng)域隨時(shí)采用的障礙。SINTEF在特隆赫姆和勞福斯的工廠目前正在測試符合這些準(zhǔn)則的制造程序。

"現(xiàn)在，可以一體式打印這種噴射葉輪蓋，而不是加工三個(gè)不同的部件，然后需要組裝在一起。最重要的是，我們現(xiàn)在可以同時(shí)制造三十個(gè)這樣的閥門，"FlexiMan合作伙伴Kongsberg Maritime的總工程師兼材料技術(shù)專家Mette Nedreberg說。

"通過3D打印，"她繼續(xù)說道，"我們可以在訂單到達(dá)時(shí)自己獲得零件，從而減少庫存零件的需求。我們還看到，將來在進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，我們可以在船上或安裝Kongsberg設(shè)備的船舶附近的港口制造備件。這對各方來說都是雙贏的。