В Нидерландах впервые в мире напечатают гребной винт

Развитие технологий трехмерной печати призвано снизить стоимость производства и повысить доступность многих конструкций. Так, ранее были представлены способы изготовления на 3D-принтерах левитирующх объектов, глушителей и даже сложных поверхностей с масштабируемым рельефом, например искусственных трасс для скалолазания. Тем не менее, коммерческая реализация таких подходов зачастую ограничена. Так, известные методы трехмерной печати затрудняют создание крупных цельнокорпусных предметов, таких как гребной винт. Диаметр подобного движителя может достигать девяти метров, масса — 131 тонны.

Современные гребные винты представляют собой радиальные лопасти на ступице, повернутые относительно плоскости вращения на одинаковый угол. Винт насаживается на гребной вал, который приводится в движение двигателем. Во время работы лопасти захватывают и отбрасывают массу воды, передавая импульс гребному валу и, в конечном итоге, корпусу судна, что и обеспечивает его перемещение. Материалом для винтов служат различные сплавы — наиболее распространенным является куниаль (Cuprum-Niccolum-Aluminium, CuNiAl) на основе меди, алюминия и никеля. В отличие от стали, этот сплав не подвержен коррозии.

Сейчас гребные винты производятся с помощью форм: после отливки их извлекают и обрабатывают на многопозиционном станке. Поскольку любые деформации могут вызвать повреждение винта и кавитацию, ключевым требованием к фрезеровке выступает высокая точность. Такой процесс осложняет изготовление надежных и долговечных винтов. Вместо этого Damen Shipyards предложила использовать 3D-печать. Базой для перспективной конструкции послужит винт немецкой компании Promarin — Propeller und Marinetechnik. При массе 180 килограммов и диаметре 1,3 метра он устанавливается на буксиры Damen Stan Tug 1606.

Напечатать новый винт планируется на принтере Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), который был разработан в рамках проекта Ramlab при участии 28 нидерландских компаний. Система предназначена для изготовления объектов размером до 2x2x2 метров и состоит из трех манипуляторов и конвейера, на котором осуществляется сварка. В отличие от аналогов, WAAM работает не с металлическими порошками, а с проволокой, защита и формовка которой частично обеспечиваются за счет электрического тока и газа. При изготовлении винта Damen Shipyards будет послойно сплавлять проволоку из бронзового сплава.

Полномасштабный прототип нового винта может быть подготовлен к лету 2017 года. Осенью, после предварительных тестов, движитель испытают на одном из буксиров. В случае успешного проведения испытаний компания намерена приступить к разработке технологии серийного выпуска напечатанных гребных винтов. Участие в проекте помимо Damen Shipyards принимают французский аудитор Bureau Veritas, поставщик программного обеспечения для промышленных предприятий Autodesk и другие организации. О разработке сообщается на сайте Damen Shipyards.