UNB-Forscher nutzen 3D-Druck, um den Schiffbau zu beschleunigen

In einer Metallfabrik in Saint John überwachen Ingenieure genau ein großes, summendes Maschinenteil, von dem sie glauben, dass es die Geschwindigkeit von Schiffsreparaturen verändern könnte.

Dieser fortschrittliche 3D-Drucker ist rund eine Million Dollar wert und verwandelt Metallpulver in hocheffiziente Teile für die Schifffahrtsindustrie.

Das Marine Additive Manufacturing Centre of Excellence an der University of New Brunswick ist eine der wenigen Forschungseinrichtungen in Nordamerika, die sich mit 3D-Druck im Schiffbau befasst.

Mohsen Mohammadi, Professor und Direktor des Zentrums, sagte, die künftigen Schiffe könnten einen Drucker an Bord haben, um auf See neue Teile herzustellen.

„Wenn das Schiff unseren Norden und unsere Küsten schützt und ein Teil fehlt, beschädigt oder ausgefallen ist, muss das Schiff nicht an Land zurückkehren. Sie können eines davon problemlos als Ersatzteil herstellen.“ er sagte.

„So disruptiv kann diese Technologie sein.“

Mohammadi sagte, die Technologie könne auch an abgelegenen Orten wie der Arktis an Land installiert werden, um die Produktion von Teilen dort zu ermöglichen, wo sie normalerweise nicht verfügbar seien.

Der 3D-Drucker beginnt mit digitalen Designdateien, um spezielle Schiffsteile aus Metall und Metalllegierungen zu erstellen. Anschließend trägt es nach und nach hauchdünne Schichten Metallpulver auf, die durch Laser miteinander verschmolzen werden.

Der Ansatz wird als additive Fertigung bezeichnet, da im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, bei denen Metall mit einer Maschine entfernt und in Form gebracht wird, das Material Schicht für Schicht hinzugefügt wird.

Der 3D-Druck bietet im Schiffbau mehrere Vorteile. Die Technologie ermöglicht die Herstellung komplexer Teile, erfordert begrenzte Vorräte, erleichtert die Herstellung kleiner Mengen und kann die Wartezeiten für Spezialteile verkürzen.

Mackenzie Purdy ist die 3D-Druck-Spezialistin im Forschungszentrum und betreibt die komplexe Maschine.

„Es ist ziemlich phänomenal. Es ist ein einzigartiges Erlebnis. Auch wenn es da draußen nicht sehr viele gibt, gibt es in Kanada noch weniger“, sagte er.

Hamed Asgari, Professor und neuer Lockheed-Martin-Forschungsleiter des Zentrums, sagte, der Drucker könne leichtere Teile herstellen und so den Kraftstoffverbrauch und die Treibhausgase senken.

Asgari erforscht derzeit ein neues Konzept namens 4D-Druck, bei dem das erstellte Produkt aus dynamischen Materialien besteht, die sich im Laufe der Zeit als Reaktion auf Temperatur, Druck, Feuchtigkeit und andere Umgebungsbedingungen verändern können.

„Diese Legierungen sind intelligent, sie sind intelligent, sie können ihre Form ändern“, sagte er.

Die 4D-Drucktechnologie könnte zur Herstellung von Schiffsrümpfen und Sicherheitskomponenten eingesetzt werden, sodass sich die Rümpfe an unterschiedliche Wasserdrücke oder Temperaturen anpassen können.

Der Drucker im UNB-Werk benötigt derzeit mehrere Tage, um ein Metallteil zu drucken, selbst wenn er rund um die Uhr arbeitet.

Mohammadi sagte, die Technologie entwickle sich weiter und werde voraussichtlich schneller werden, je fortschrittlicher die Drucker seien.

Videojournalist

Alexandre Silberman ist Videojournalist bei CBC News mit Sitz in Moncton. Zuvor arbeitete er bei CBC Fredericton, Power & Politics und Marketplace. Sie erreichen ihn per E-Mail unter: [email protected]