Maritieme industrie

Additieve productie in de maritieme industrie

Benut de voordelen van additieve productie in de maritieme sector om de productie te optimaliseren en snel in te spelen op operationele uitdagingen in elke omgeving.

Meer informatie
Additieve productie in de maritieme industrie

Uitdagingen

Wat de maritieme industrie eist – en wat onze oplossing is

Duurzaamheid

3D-printen verhoogt de duurzaamheid van maritieme componenten door het gebruik van gespecialiseerde materialen en geoptimaliseerde ontwerpen mogelijk te maken die conventionele productiemethoden overtreffen. Additieve productie maakt de precieze afzetting van corrosiebestendige materialen mogelijk, zoals robuuste polymeren als Nylon PA12 of ASA. Deze materialen vormen beschermende barrières tegen zoutwater, UV-straling en mechanische slijtage, en bieden superieure weerstand tegen corrosie en mechanische belasting in vergelijking met gegoten of bewerkte componenten, waarbij het moeilijker is om uniforme materiaaleigenschappen over complexe vormen te bereiken. In tegenstelling tot traditionele subtractieve processen, die zwakke punten kunnen introduceren door bewerkingsstress of overmatige materiaalverwijdering, minimaliseert de laag-voor-laag productie van 3D-printen interne defecten en verbetert de algehele structurele integriteit.

Weerbestendigheid

3D-printen optimaliseert de weerbestendigheid van maritieme componenten door UV-stabiele en hydrofobe materialen te gebruiken die langdurige verwering beter weerstaan dan conventioneel geproduceerde componenten. Materialen zoals ASA, Nylon PA12 en polypropyleen bieden inherente weerstand tegen UV-straling, vocht, temperatuurschommelingen en zoutbeladen lucht, en behouden hun structurele integriteit zonder degradatie. Deze materialen presteren beter dan metalen die gevoelig zijn voor putcorrosie, evenals kunststoffen die bros kunnen worden onder zonlicht, zoals het geval is bij conventionele giet- of spuitgietprocessen. Precieze laagbinding in 3D-printprocessen zoals FDM of SLA produceert oppervlakken met lage porositeit die water afstoten en erosie door windgedreven regen of golven weerstaan. Geoptimaliseerde geometrieën verminderen bovendien spanningsconcentraties, waardoor de levensduur wordt verlengd in vergelijking met bewerkte componenten waarbij gereedschapssporen en oppervlakte-onregelmatigheden de weerbestendigheid kunnen verminderen. Nabewerkingstechnieken zoals annealing of beschermende coatings verbeteren de barriëre-eigenschappen verder door microstructuren af te dichten tegen vocht en chemische invloeden.

Gewichtsoptimalisatie

3D-printen maakt gewichtsoptimalisatie van maritieme componenten mogelijk door complexe, topologie-geoptimaliseerde geometrieën te creëren die het materiaalgebruik verminderen terwijl de structurele sterkte behouden of verbeterd wordt. Deze vermindering van het componentgewicht draagt bij aan een lager totaalgewicht van het schip, wat op zijn beurt het brandstofverbruik en de emissies verlaagt. Topologie-optimalisatiesoftware stelt ingenieurs in staat componenten te ontwerpen met minimaal materiaal in niet-kritieke zones, met gewichtsbesparingen van 24–53 % bij componenten zoals bilgepomp-funderingen of lierbeugels. Deze lichtere componenten behouden de benodigde sterkte door interne roosterstructuren die moeilijk of onmogelijk te produceren zijn met traditionele giet- of bewerkingsmethoden. Additieve productie verbetert ook de materiaalefficiëntie, omdat alleen het daadwerkelijk benodigde materiaal wordt afgezet, waardoor afval wordt geminimaliseerd in vergelijking met subtractieve technieken. De prestatievoordelen van gewichtsoptimalisatie zijn aanzienlijk: lichtere schepen kunnen het staalverbruik in een vloot met tot 16 % verminderen, miljoenen tonnen materiaal besparen en tegelijkertijd de hydrodynamische efficiëntie verbeteren.

Ontwerpflexibiliteit

Ontwerpvrijheid speelt een centrale rol in de maritieme industrie. Of het nu gaat om gewichtsoptimalisatie, personalisatie, veiligheidsverbetering of veel meer – maximale prestaties zijn onmogelijk zonder ontwerpvrijheid. Traditionele productiemethoden bereiken snel hun grenzen, met name bij zeer complexe ontwerpen. Additieve productie daarentegen biedt uitzonderlijke vrijheid in zowel ontwerp als productie, waardoor zeer complexe en ingewikkelde geometrieën kunnen worden geproduceerd die moeilijk of onmogelijk te realiseren zijn met conventionele productiemethoden. Geavanceerde functies zoals honingraat- en roosterstructuren, interne kanalen en holtes, vrije vormoppervlakken en geoptimaliseerde interne architecturen kunnen met precisie en efficiëntie worden geproduceerd via 3D-printen. Deze ontwerpflexibiliteit stelt ingenieurs in staat structurele prestaties te verbeteren, gewicht te verminderen en componenten af te stemmen op specifieke functionele eisen zonder de produceerbaarheid te compromitteren.

Materialen

Onze aanbevolen materialen

Grote end-use onderdelen

Grote end-use onderdelen

Stratasys® ASA biedt een combinatie van mechanische en thermische eigenschappen die uitstekend geschikt zijn voor veeleisende maritieme toepassingen. Technische datasheets leveren gedetailleerde prestatiewaarden voor verschillende printoriëntaties, waardoor een precieze engineeringbeoordeling mogelijk is.

Maritieme specificaties worden verder versterkt door uitstekende UV-bestendigheid: na UV-blootstelling blijft de treksterkte op 30,3 MPa, waardoor het ideaal is voor end-use onderdelen die op het dek worden blootgesteld. Lage krimp en compatibiliteit met grootformaatprinters zoals de Stratasys® F900 maken componenten mogelijk met laaghoogtes tot 0,020 in., waardoor precieze en betrouwbare maritieme componenten kunnen worden geproduceerd.

Eigenschappen

  • Treksterkte: 33 MPa (XZ-oriëntatie: 32,8 MPa; ZX-oriëntatie: 28,3 MPa)
  • Buigsterkte: 61,5 MPa (XZ-oriëntatie: 61,5 MPa; ZX-oriëntatie: 51,0 MPa)
  • Warmtevervormingstemperatuur (HDT bij 0,46 MPa): 98 °C

Toepassingen

  • Beschermende behuizingen tot 1 m lengte voor maritieme elektronica
  • Maatwerk distributeurs of fairings
  • Beugels en bevestigingen
  • Buitentoepassingen
End-use onderdelen

End-use onderdelen

Stratasys® High Yield PA11 is een polyamide 11-poeder van engineeringkwaliteit, verwerkt via Selective Absorption Fusion (SAF™) op de H350™ 3D-printer, waardoor de productie van end-use onderdelen in grote volumes met hoge slagvastheid mogelijk is. Dit biobased materiaal is 100 % afgeleid van duurzame castorolie en biedt uitstekende ductiliteit, ideaal voor veeleisende toepassingen die hoge nestingdichtheid en componentconsistentie vereisen.

In combinatie met chemisch gladstrijken bereiken PA11-onderdelen verbeterde oppervlaktekwaliteit en verminderde ruwheid voor functionele prototypes en behuizingen.

Eigenschappen

  • Treksterkte: 51 MPa (XZ/YX-oriëntatie) of 47 MPa (ZX-oriëntatie)
  • Rek bij breuk: 30 % (XZ/YX-oriëntatie) of 11 % (ZX-oriëntatie)
  • Warmtevervormingstemperatuur (HDT bij 0,45 MPa): 185 °C

Toepassingen

  • Afdichtbare behuizingen
  • Fluiddistributeurs of kleppen
  • Slagvaste afdekkingen
  • Schokbestendige stofafzuigingscomponenten
  • Behuizingen met clipfuncties en filmscharnieren
Koolstofvezel-lamineringsgereedschap

Koolstofvezel-lamineringsgereedschap

ULTEM™ 1010 is een hoogwaardig polyetherimide (PEI)-thermoplastisch materiaal dat veel wordt gebruikt in de maritieme industrie voor kritieke componenten zoals motorbehuizingen, structurele beugels, instrumentenpanelen en gereedschap voor composietlaminaatproductie. Dankzij de uitstekende thermische stabiliteit, mechanische sterkte en dimensionale nauwkeurigheid is het ideaal voor onderdelen die worden blootgesteld aan hoge temperaturen, continue mechanische belasting en zware maritieme omgevingen.

Het materiaal heeft een hoge glasoverschakelingstemperatuur (Tg) van 217 °C en kan continu worden gebruikt tot 170 °C, waardoor het zijn structurele integriteit behoudt onder de hitte van motoren, elektronica of zonblootgestelde dekken. Met een warmtevervormingstemperatuur (HDT) van 216 °C bij 0,45 MPa behoudt ULTEM™ 1010 zijn dimensionale stabiliteit zelfs onder langdurige thermische belasting.

Mechanisch biedt het een treksterkte van 64 MPa (XZ-richting) en 42 MPa (ZX-richting), en een trekmodulus van 2,5–2,92 GPa, wat een uitstekende balans tussen sterkte en flexibiliteit biedt. De buigsterkte van 77–144 MPa (afhankelijk van oriëntatie) en buigmodulus van 2,2–2,8 GPa zorgen voor hoge weerstand tegen buiging en vervorming, waardoor het geschikt is voor structurele ondersteuningen en gereedschap dat wordt gebruikt bij de productie van composietrompen of -dekken.

Dankzij de duurzaamheid, hittebestendigheid en dimensionale nauwkeurigheid is ULTEM™ 1010 een betrouwbare keuze voor maritieme componenten die de gecombineerde uitdagingen van zoutwaterblootstelling, mechanische belasting en verhoogde bedrijfstemperaturen moeten weerstaan.

Eigenschappen

  • Treksterkte: 64 MPa (XZ-richting) / 42 MPa (ZX-richting)
  • Rek bij breuk: 1,1–4,0 %
  • Warmtevervormingstemperatuur (HDT) @ 0,45 MPa (66 psi): 216 °C (421 °F)

Toepassingen

  • Vacuüm- of autoclavegereedschap
  • Boorgidsen
  • Structurele beugels
  • Gereedschap
Houders en beugels

Houders en beugels

Stratasys PA12 GF (glasvezelversterkt polyamide 12) is een hoogwaardig SAF™-materiaal dat uitstekend geschikt is voor houders en beugels (jigs and fixtures) in de maritieme industrie. De combinatie van glasvezelversterking en de inherente eigenschappen van PA12 maakt dit materiaal tot een ideale keuze voor veeleisende productieomgevingen in scheepswerven en maritieme productiefaciliteiten. Met een warmtevervormingstemperatuur van meer dan 150 °C kan het materiaal probleemloos worden gebruikt in omgevingen waar laswerkzaamheden of thermische processen in de buurt plaatsvinden. De lage vochtabsorptie van PA12 voorkomt dimensionale veranderingen, zelfs in de vochtige omstandigheden van scheepswerven.

Met SAF™-technologie kunnen complexe jigs and fixtures als enkelvoudige onderdelen worden geproduceerd, waardoor montage-inspanning wordt geëlimineerd en doorlooptijden aanzienlijk worden verkort. De hoge nestingdichtheid maakt kosteneffectieve productie van meerdere houders tegelijkertijd mogelijk. Vergeleken met metalen alternatieven vermindert PA12 GF het gewicht van houders met tot 70 %, wat de hantering vergemakkelijkt en ergonomische voordelen biedt voor werftarbeiders.

Eigenschappen

  • Trekmodulus: 6.000–7.000 MPa
  • Treksterkte: 100–120 MPa
  • Rek bij breuk: 5,5–8 %
  • Warmtevervormingstemperatuur (HDT): >100 °C bij 264 psi

Toepassingen

  • Kabelrouteringshouders
  • Positioneringshulpen voor schroefbladen
  • Rompuitlijningshouders

Klaar om uw productie te transformeren?

Upload uw CAD-bestanden en ontvang direct een prijs, ondersteund door Europa’s toonaangevende dienstverlener in additieve manufacturing.

Onderdelen bestellen
1-4 dagen
productietijd
98%
tijdige levering
200+
beschikbare materialen