Smart Repair-Prozess jetzt zertifiziert
Reparaturprozesse in der Schifffahrt sind häufig sehr zeitaufwändig. Das beschädigte Teil wird ausgebaut und zur Untersuchung und Reparatur in die nächstgelegene Werkstatt oder Fabrik gebracht. Ersatzteile müssen dann bestellt oder sogar neu gefertigt werden, wobei sich die Lieferzeiten gerade bei großen Objekten nicht selten monatelang hinziehen können. Fern vom Heimathafen ist es meistens schwierig, die notwendigen Reparaturen zeitnah durchzuführen. Die Schiffe liegen dann häufig für lange Zeit vor Anker, was den Reeder jeden Tag und je nach Größe des Schiffs bis zu zweihunderttausend Euro kostet. Die große Herausforderung liegt also darin, die Reparaturzeiten so weit wie möglich zu verkürzen.
Einen guten Lösungsansatz hat das Rotterdam Additive Manufacturing Fieldlab (RAMLAB) im Hafen Rotterdam zusammen mit Autodesk und anderen Partnern entwickelt. Statt wie gewohnt die defekten Teile in eine Werkstatt zu bringen, kommt die Werkstatt zum Schiff. Idealerweise können beschädigte Komponenten mit dem Smart-Repair-Verfahren gleich vor Ort mit einer mobilen Roboterwerkstatt repariert werden. Anstelle einer Reparaturzeit von Wochen oder Monaten können Reparaturen so teilweise innerhalb weniger Tage abgeschlossen werden. Das senkt nicht nur die Kosten für den Stillstand, sondern führt auch zu drastischen Ersparnissen bei der Logistik sowie der Lagerung von Ersatzteilung.
2017 druckte das Labor erstmals eine Schiffschraube per hybridem Ansatz aus additiver Fertigung und robotergesteuerter Frästechnik. „Ein Propeller ist eine faszinierende Geometrie für die additive Fertigung. Er hat komplexe Kurven und muss im Betrieb hohen Kräften standhalten“, sagt Kelvin Hamilton, Technical Consultant bei Autodesk. Die ersten Ergebnisse des „WAAMpeller“ (Wire Arc Additively Manufactured) Projekts hat Autodesk bereits 2017 auf der Hannover Messe vorgestellt.
In den letzten Monaten wurde die Produktion der 1,3 Meter großen und 180kg leichten Schiffsschraube weiter optimiert. Dabei konstruierten die verantwortlichen Ingenieure vier kleinere Prototypen, mit denen die Möglichkeiten und Vorteile der additiven Fertigung eruiert wurden – darunter die Hohlkammerbauweise sowie die Übertragung des entstandenen Hohlpropellers auf eine zylindrische Welle. Die finale Version des WAAMpeller wurde aus 298 Schichten Nickel-Aluminum-Bronze-Legierung während eines Zeitraums von 256 Stunden gedruckt.
Im Anschluss wurde der Propeller einer Reihe von Tests unterzogen. Neben der Pfahlzugmessung, bei der eine Zugwaage zwischen Schiff und einem festen Punkt befestigt wird und die die Zugkraft des Schiffsantriebs misst, fanden unter realen Bedingungen im Hafen Rotterdam Geschwindigkeitsprüfungen und Crash-Stop-Tests, die zu den größten Herausforderungen für Schiffsschrauben zählen, statt. Dabei wird der Propeller unmittelbar von der schnellsten Vorwärts- auf die schnellste Rückwärtsbewegung umgeschaltet. Diesen sowie alle weiteren Tests absolvierte die hybrid-gefertigte Schiffschraube mit Bravour und erhielt eine Zertifizierung vom Büro Veritas. Sie ist somit offiziell für die Seefahrt zugelassen.
Bedeutende Teile ihrer Technologie entwickelte das Team des RAMLAB in der Autodesk Manufacturing Facility (AMF) in Birmingham. Das AMF ist eines von weltweit sechs Technologiezentren, in denen Autodesk mit Partnern und Kunden an neuen Formen von Design und Fertigung arbeitet und das optimale Zusammenspiel von Software und Hardware weiter vorantreibt.
Bei Interesse an weiterem Bildmaterial zu RAMLAB sprechen Sie uns gerne an unter Autodesk_Germany@edelman.com.
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