9-метровый скоростной катер напечатали на 3D-принтере
Исследователи Университета штата Мэн (США) представили 9-метровую лодку 3Dirigo X, почти полностью изготовленную с помощью крупноформатной 3D-печати. Разработчики рассматривают технологию для коммерческого судостроения и оборонных проектов.
Лодку создали в Центре передовых конструкций и композитных материалов университета. Проект продолжает эксперименты с крупными напечатанными конструкциями, которые должны сократить сроки производства и избавить судостроителей от необходимости изготавливать отдельную форму для каждого нового корпуса.
От 9 кг до 227 кг материала в час
3Dirigo X стала развитием предыдущей лодки 3Dirigo, которую в университете напечатали всего за 72 часа и представили в 2019 году. Она доказала возможность печати судна такого размера и получила три мировых рекорда Guinness.
За несколько лет разработчикам удалось значительно ускорить сам процесс. Если в начале проекта установка наносила около 9 кг материала в час, то теперь показатель достиг примерно 227 кг. Следующая цель еще выше — 454 кг в час.
Цифровая модель позволяет менять конструкцию корпуса без изготовления новой формы. Это упрощает выпуск небольших партий судов и позволяет быстро адаптировать их под разные задачи.
«Сегодня мы можем моделировать и проектировать суда. Мы разработали технологии, позволяющие создавать конструкции, способные выдерживать экстремальные условия открытого океана. Сегодняшний день стал важной вехой для наших исследований и разработок. Нам еще предстоит оптимизировать процесс производства и свойства материалов», — сказал представитель университета Дагер.
Технологию хотят использовать для обороны
Проект 3Dirigo X развивается в рамках программы Accelerated Rapid Prototyping, которая объединяет университет с оборонными исследовательскими организациями, национальными лабораториями и промышленными партнерами.
Технология потенциально применима не только для обычных лодок. Среди возможных задач разработчики называют беспилотные суда, патрульные катера, транспортные платформы, системы с датчиками и производство запасных деталей.
Еще одно преимущество цифрового производства заключается в возможности быстро менять конструкцию. Инженерам не нужно каждый раз создавать новую форму или набор оснастки. Изменения вносятся в цифровую модель, после чего оборудование может изготовить обновленную версию.
По словам Девриса, такой подход позволяет создавать цифровой двойник изделия — его виртуальную копию, которую используют при проектировании и испытаниях.
«Цифровое производство позволяет создать цифровой двойник. Оно ускоряет цикл проектирования, моделирования и испытаний, поэтому следующая версия может быть значительно лучше той, которую мы создали сегодня», — отметил Деврис.
Лодку еще предстоит испытать
Пока 3Dirigo X остается исследовательским образцом. После спуска на воду специалисты должны проверить, как судно ведет себя в Атлантике, выдерживает длительные нагрузки и сохраняет прочность со временем.
«Это не финишная черта. У этой лодки только начался новый этап. Теперь нам предстоит проверить ее пригодность для плавания в Атлантике и способность выдерживать нагрузки в течение длительного времени. Все это еще нужно оценить, понять результаты и использовать их для совершенствования наших моделей», — сказал Деврис.
В университете также готовят к открытию Factory of the Future — производственный комплекс площадью около 5100 м². Он должен расширить возможности крупноформатной 3D-печати и приблизить ее к промышленному применению.
Разработчики подчеркивают, что технология не должна полностью заменить традиционное судостроение. Ее задача — дать производителям дополнительный инструмент, который позволит быстрее создавать новые конструкции, уменьшить зависимость от дорогой оснастки и выпускать суда с меньшими затратами времени.
