nauCAT
Dok se tradicionalne metode izgradnje brodova i jedrilica teško prilagođavaju korištenju održivih materijala, izrada brodova 3D printanjem pokazuje se znatno fleksibilnijom, piše Metstrade. Opskrba recikliranom plastikom je obilna, a aditivna proizvodnja jedna je od rijetkih tehnologija koja omogućuje jednostavno korištenje tih materijala za novu, korisnu namjenu.
Danas već plove prvi motorni i jedrilčarski brodovi izrađeni 3D printerima, čime je tehnologija ne samo dokazana, već i spremna za širu primjenu.
Ctrl-P: brod iz printera
Ime "Ctrl-P" za brod može zvučati neobično, ali odaje počast novom podrijetlu sve većeg brodovlja. Jedan od prvih potpuno funkcionalnih brodova izrađenih 3D printanjem od reciklirane plastike – i ponovno reciklabilan – bio je D3aak, kojeg su osmislili Leon Wokke i Derk Pas.
Wokkea je inspirirao sunarodnjak Boyan Slat, mladi inovator koji je s projektom The Ocean Cleanup pokrenuo globalno čišćenje plastičnog otpada iz oceana. Wokke je zaključio: ako se plastika već prikuplja, zašto je ne bismo ponovno iskoristili?
U suradnji s tvrtkom HB3D, specijaliziranom za 3D printanje, Wokke i Pas osmislili su D3aak – čamac oblikovan po uzoru na male nizozemske barže. Njihov prvi brod porinut je 2022. godine i pokazao se potpuno funkcionalnim.
5D print: inovacija zbog zakrivljenosti
„Zakrivljenja trupa, karakteristična za tradicionalne nizozemske barže, bila su veliki izazov,” prisjeća se Wokke. „Iako 3D printeri mogu ispisivati zakrivljene oblike, takva struktura često je slabija od ravnih dijelova.”
Rješenje je bila nova tehnika – 5D print. Osim što se kreće robotska ruka s mlaznicom, pomiče se i stol na kojem se brod ispisuje. Na taj način orijentacija slojeva osigurava maksimalnu čvrstoću konstrukcije.
Rezultat: čamac dug 5,2 metra, širok 2,1 metar, s praznim trupom mase svega 350 kilograma. Dimenzije su jednostavno prilagodljive, a svaki brod može biti jedinstven zahvaljujući prirodi 3D printa.
HDPRO: industrijski iskorak
Veći brodograditelji također ulaze u svijet aditivne proizvodnje. Damen, konglomerat s oko 18 brodogradilišta diljem svijeta, surađuje s nizozemskom tvrtkom CEAD na razvoju patrolnih i radnih brodova pomoću 3D printanja.
U suradnji sa sveučilištima i istraživačkim institucijama razvijen je novi materijal: HDPRO – verzija čvrstog i izdržljivog HDPE-a (polietilen visoke gustoće), pogodna za printanje. Materijal je iznimno otporan na udarce, a 3D printom postiže se glatka površina trupa.
CEAD-ovi printeri već danas mogu ispisivati brodove do 12 metara dužine, a razvoj se odvija u njihovom Maritime Application Centre (MAC) u suradnji s Damenom i nizozemskim pomorskim institutom MARIN.
CFM: printanje bez kalupa
Još 2020. talijanska tvrtka MOI Composites predstavila je prvi potpuno 3D isprintani brod – MAMBO – na sajmu brodova u Genovi. Njihova tehnologija naziva se Kontinuirana proizvodnja s vlaknima (CFM).
Proces uključuje nit staklenih vlakana impregniranu termoreaktivnom smolom, koja se precizno postavlja pomoću mlaznice. Za razliku od tradicionalne izrade, ovdje nije potreban kalup – smola se vezuje u dodiru s prethodnim slojem, stvarajući čvrstu strukturu ojačanu vlaknima.
Što smo naučili?
Aditivna proizvodnja drastično mijenja način izgradnje brodova – ljudi sve više ustupaju mjesto robotima. Robotske ruke s više osi, poput onih u autoindustriji, pod kontrolom softvera stvaraju brod sloj po sloj.
Prednosti:
- Cjelovitost izrade: Uz pametan dizajn, moguće je u jednom potezu isprintati kompletan brod, uključujući trup, unutrašnjost i uzgonske komore.
- Svestran dizajn: Svaki brod može biti jedinstven – bez potrebe za izradom skupih kalupa.
- Brzina: Brod se može isprintati u roku od nekoliko dana, naspram mjeseci kod klasične brodogradnje.
- Smanjeni troškovi i otpad: Gotovo sav materijal koristi se u gotovom proizvodu.
- Reciklabilnost: Korištenje recikliranih materijala je moguće, a termoplastika omogućuje i ponovnu preradu.
Nedostaci:
- Čvrstoća: Termoplastika nije čvrsta kao čelik ili aluminij.
- UV degradacija: Potrebna je dodatna završna obrada radi zaštite od sunca.
- Ograničenja veličine: Veći brodovi zahtijevaju velike, skupe strojeve.
- Površinska obrada: Gotovi proizvodi često imaju valovitu površinu.
Budućnost brodogradnje?
Motivacije proizvođača su različite – dok su osnivači D3aaka ciljali održivost i ekološku učinkovitost, drugi proizvođači fokusirani su na dizajnersku slobodu i brzinu izrade.
Jedna od najvažnijih promjena koju 3D print donosi je – premještanje radne snage iz radionica u dizajnerske urede. Ovo otvara mogućnost da se brodovi izrađuju i u zemljama s višim troškovima rada, bez potrebe za preseljenjem proizvodnje u zemlje jeftinije radne snage.
Aditivna proizvodnja polako, ali sigurno, mijenja način na koji zamišljamo, dizajniramo i gradimo brodove.
Izvor: Hans Buitelaar/Metstrade
Povezani članci
Nautička industrija
Adriatic Nautical Business Forum
Nautički poslovni forum okupio ključne dionike sektora, među kojima je i ACI, te otvorio raspravu o aktualnim izazovima u nautičkom turizmu
