ROTTERDAM Damen Shipyards heeft in het RAMLAB in Rotterdam voor het eerst in de wereld een schroef 3D laten printen. Deze door Bureau Veritas gecertificeerde WAAMpeller heeft een diameter van 1,35 meter en weegt 400 kilo.

De naam WAAMpeller slaat op het proces waarmee de schroef wordt geprint, het zogenoemde Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Dat gebeurde in het RAMLAB (Rotterdam Additive Manufactoring Laboratorium) van het Innovation Dock op het voormalige RDM-terrein in Rotterdam. De geprinte schroef is gemaakt van een legering van nikkel, aluminium en brons (NAB) en is gebaseerd op een ontwerp van Promarin, een van de bedrijven waar Damen in het project mee samenwerkt. Het is de schroef die vrijwel altijd standaard wordt gemonteerd onder de Stan Tug 1606 van de scheepsbouwer. Andere deelnemers in het consortium zijn softwareleverancier Autodesk, voor het ontwerpen van de schroeven op de computer, en Bureau Veritas, het classificatiebureau dat de schroef certificeerde.

Tweede schroef
Nu de propeller is geprint, gaat Damen binnenkort een tweede schroef 3D printen. ‘We beginnen later deze maand met de productie van de tweede schroef’, vertelt Kees Custers als projectleider van het Damen’s Research & Development department. ‘Daarin passen we alles toe wat we bij de eerste schroef hebben geleerd. Deze tweede schroef willen we later dit jaar voor een van onze sleepboten gaan gebruiken. Onze ambitie is aan te tonen dat de onderzoeksfase voor 3D-printen in de maritieme sector voorbij is, en dat 3D-printing nu echt in de sector kan worden toegepast.’
Damen gaat er vanuit dat de 3D-printtechniek kan bijdragen aan verlaging van de bouwkosten van schepen. ‘Het WAAMpeller-project draagt bij aan dit doel omdat het niet alleen een belangrijke vooruitgang in 3D-printen betekent, maar het heeft ook de potentie om goede resultaten te behalen op het gebied van het optimaliseren van toekomstige scheepsontwerpen’, zegt hoofd onderzoek Don Hoogendoorn van Damen.

Studenten
De zoektocht naar de printmogelijkheden voor scheepsschroeven begon voor Damen ongeveer een jaar geleden. Het was het resultaat van een van de onderzoeksprogramma’s binnen het scheepsbouwconcern die door studenten werden gedaan. ‘Drie studenten van de Technische Universiteit Delft onderzochten voor ons de mogelijkheden voor het 3D-printen van scheepsonderdelen’, vervolgt Custers. ‘Wat vrij uniek is aan deze groep van vijf bedrijven is, dat er niet alleen een gezamenlijk belang is, maar dat de bedrijven ook individuele doelstellingen hebben. Dit leidt tot een zeer productieve en coöperatieve sfeer in dit zeer spannende project.’

Kilo per uur
Om metalen onderdelen te printen, beschikt het Innovation Dock van RAMLAB inmiddels over twee robots. Een van de opstellingen is vier bij drie meter groot waarmee bijvoorbeeld scheepsschroeven kunnen worden geprint. De andere robot kan over een rails van zes meter schuiven om bijvoorbeeld hijshaken te lassen. Met dit systeem kunnen objecten worden geprint met een omvang van meer dan een kubieke meter. De werking van de lasrobots is gebaseerd op de WAAM-techniek. dit is volgens RAMLAB-directeur Vincent Wegener tot nu toe de beste techniek om grote metalen objecten te printen. Bij WAAM wordt gebruik gemaakt van een elektrische vlamboog als warmtebron en staaldraad als grondstof. De lasrobot heeft een magazijn voor 250 kilo staaldraad. Op die manier kunnen met het grootste gemak objecten van twee bij twee meter worden geprint, meer dan voldoende dus voor de WAAMpeller. Met de kleine lasrobot wordt momenteel een snelheid behaald van een kilo metaal per uur. Het printen van de WAAMpeller neemt dus nog wel enige tijd in beslag. Bij de ingebruikname van de lasrobot noemde Wegener het ‘vooral een uitdaging om de software goed te krijgen’. Met verbeterde software zou het eindproduct voorspelbaar moeten worden, zodat het kan worden gecertificeerd.

Aqualink is dé vereniging van watergebonden bedrijven in Oost-Nederland. Meld u nu aan als lid.

Volg ons op Twitter en Facebook