去年,法國國防承包商海軍集團(tuán)(Naval Group)與法國工程學(xué)院南特中央理工學(xué)院(Centrale Nantes)合作開發(fā)了全球第一片全尺寸3D打印軍用螺旋槳,今年兩家繼續(xù)合作,開發(fā)了世界上第一臺3D打印空心螺旋槳片。RAMSSES(可持續(xù)和高效船舶先進(jìn)材料解決方案的實現(xiàn)和演示)螺旋槳項目是歐洲H2020(歐洲工業(yè)數(shù)字化技術(shù)、歐洲數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、5G、下一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)研究領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和未來研發(fā)計劃)的一部分,由歐盟委員會資助,旨在利用3D打印等新技術(shù)來減少碳排放對環(huán)境的影響,進(jìn)行大型海軍艦艇的制造和運(yùn)營。
使用電弧增材制造技術(shù) (Wire and Arc Additive Manufacture, WAAM) ,該集團(tuán)計劃3D打印直徑達(dá)6米的艦艇螺旋槳。本次生產(chǎn)的測試件為原型比例的三分之一,重約300千克,制作時間不到100小時。分析表明,相比傳統(tǒng)工藝,全尺寸3D打印槳片可以減輕40%的重量!不僅需要更少的材料,更降低了發(fā)動機(jī)的負(fù)荷,可進(jìn)一步降低燃料消耗并因此降低船舶的環(huán)境影響。此外,Sirehna(Centrale Nantes衍生公司和Naval集團(tuán)的子公司)對螺旋槳片設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn),提高了效率和耐用性,同時減少了對海洋動物產(chǎn)生負(fù)面影響的輻射噪音和振動。
RAMSSES項目螺旋組件事業(yè)部經(jīng)理Patrice Vinot表示:“雖然增材制造在工業(yè)上越來越普遍,但復(fù)雜部件的編程和設(shè)計,如船用螺旋槳葉片,對我們海軍集團(tuán)的的團(tuán)隊和合作伙伴來說是一個巨大的挑戰(zhàn),這個新案例研究揭示了3D打印工藝過程的潛力,這意味著預(yù)計未來的螺旋槳將具有無與倫比的性能。參與RAMSSES等項目并協(xié)調(diào)我們的學(xué)術(shù)和行業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡(luò),將使我們能夠長期將3D打印引入造船廠。”
南特中央理工學(xué)院快速制造平臺負(fù)責(zé)人,增材制造國際專家Jean-YvesHascoët教授解釋說:“在快速制造平臺上,過去35年來一直在開發(fā)增材制造。所有這些年的研究都是通過像RAMSSES這樣的項目實現(xiàn)的,促使我們的技術(shù)真正轉(zhuǎn)移到工業(yè)環(huán)境中。海軍行業(yè)正在緩慢但肯定地采用3D打印,以確保未來的‘順利航行’。”