Глобальный производитель тяжелого оборудования Huisman завершил программу испытаний, в ходе которой он напечатал на 3D-принтере четыре широкоформатных крановых крюка, каждый из которых способен удерживать до 350 метрических тонн.
Протестированные под наблюдением сертификационной компании Lloyd’s Register, крюки для тяжелых условий эксплуатации Huisman имеют размеры 1,7x1,3 метра и весят 1700 кг, что в девять раз больше, чем у предыдущих моделей. Компания заявляет, что благодаря 3D-печати оборудования, а не его отливке или ковке, она смогла снизить связанные с этим производственные затраты в дополнение к сокращению сроков поставки компонентов.
Компания Huisman, расположенная в Нидерландах, производит промышленное оборудование для клиентов в гражданской, возобновляемой, развлекательной, нефтегазовой отраслях. Вот уже как минимум пять лет компания стремилась проверить потенциал аддитивного производства проволочной дугой (WAAM) для создания крановых крюков и производства усовершенствованных конструкций, превосходящих их традиционные аналоги.
Еще в январе 2018 года компания провела свое первое успешное испытание под нагрузкой на стальном крановом крюке массой 1000 кг, который показал способность перевозить полезную нагрузку до 80 метрических тонн за раз. Затем Huisman вместе с RAMLAB присоединился к консорциуму, в который входят Autodesk, DNV GL, Bureau Veritas, ABS и Voestalpine Böhler Welding, с целью аддитивного производства самого тяжелого в мире стального крюка для крана.
Вскоре после этого Huisman удалось напечатать на 3D-принтере гораздо больший крюк весом 36000 кг, который был сертифицирован Американским бюро судоходства (ABS) и установлен на полупогружном кране OOS Serooskerke. Будучи первым в своем роде устройством для конечного использования, крюк в то время рассматривался как важный шаг вперёд к принятию 3D-печатных деталей в морской и оффшорной отраслях.
Как и их предшественники, последние крюки Huisman были напечатаны на 3D-принтере с технологиейWAAM из высококачественной прочной стали, но на этот раз они были увеличены в девять раз по сравнению с оригиналом. В результате каждая единица погрузочного оборудования, включающая около 90 километров сварочной проволоки, показала впечатляющую грузоподъемность в 350 метрических тонн во время первоначальных испытаний, которые проводились вместе с Регистром Ллойда.
По заявлению компании, использование 3D-печати для производства крупноформатных деталей позволило изготавливать их с постоянным уровнем внутреннего качества, что было дорогостоящим и неудобным недостатком литого или кованого оборудования. «Цена кованого крючка растет с увеличением размера в геометрической прогрессии, особенно если это нестандартный размер», - пояснил Даниэль Билек, координатор проекта.
«Если крюк изготовлен методом литья, проблема нестабильного внутреннего качества может привести к увеличению сроков поставки», - продолжил он. «Все это привело к идее изготавливать крючки самостоятельно, используя так называемый метод WAAM. После пяти лет исследований, разработки и тестирования продуктов, напечатанных на 3D-принтере, мы приобрели необходимый опыт, чтобы использовать этот инновационный метод для производства высококачественных крановых крюков».
«КРЮКИ ЯВЛЯЮТСЯ ЧАСТЬЮ ПОСТАВКИ ТЯЖЕЛЫХ ПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ ДЛЯ МОРСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ОДНОГО ИЗ НАШИ КЛЮЧЕВЫХ ПРОДУКТОВ».
Хейсман также говорит, что переход на 3D-печать предоставил ей больший контроль над производственным процессом, разблокировав ранее недоступные конструкции крюков, а также специальные материалы с необходимыми характеристиками прочности, пластичности и коррозионной стойкости, чтобы сделать их идеальными для производства оборудования. способен выполнять тяжёлые работы.
После первоначального успеха программы компания теперь намеревается расширить мощности на своих предприятиях в Свяднове, Чешская Республика, где в настоящее время у нее есть три сварочных робота. На своем модернизированном комплексе Huisman планирует в будущем распечатать на 3D-принтере ещё более крупные крюки, в результате чего оборудование будет весить до 5000 кг каждое.
Применяя подход, аналогичный подходу к традиционной сварке, технология WAAM может использоваться для создания высокопрочных деталей, способных удовлетворить требования аэрокосмических и морских применений. Например, французская оборонная фирма Naval Group в партнерстве с инженерной школой Centrale Nantes создала с помощью WAAM 3D-печати первой в мире полую лопастть гребного винта.
Аналогичным образом, Damen Shipyards Group удалось напечатать на 3D-принтере большой гребной винт буксира, известный как WAAMpeller. Последняя часть, созданная в сотрудничестве с RAMLAB, Promarin, Autodesk и Bureau Veritas, имеет размер 1,35 метра в поперечнике, весит 400 кг и оснащена двойным винтом изогнутой геометрической формы, включающей сложные выступающие части.
В другом месте Университет Крэнфилда был ключевым двигателем промышленных приложений WAAM, а в прошлом его дочерняя компания WAAM3D удовлетворяла потребности различных клиентов в аэрокосмической отрасли. Еще в 2019 году компания напечатала на 3D-принтере детали для истребителей Eurofighters от BAE Systems, а также другие прототипы наряду с Thales Alenia Space.