Stratasys: 3D-Druck im Schiffbau

Die Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) nutzt nun additive Fertigungstechnologie von Stratasys zur Herstellung maßgeschneiderter Prototypen-Komponenten für Schiffsmodelle. Der Bedarf an 3D-Druck wurde zunächst extern gedeckt, bis HSVA erkannte, dass mit der Verwendung der Technologie im eigenen Haus weitere Zeit- und Kosteneinsparungen erzielt werden konnten.

Nach der Installation des Objet Eden 350V im Jahr 2013 war das Unternehmen in der Lage, schnell und kostengünstig stabile Hochleistungs-Prototypenteile aus Kunststoff zu erzeugen. „Ein Schiff ist eine komplexe geometrische Form mit vielen komplizierten Formstücken, die maßstabsgetreu erzeugt werden müssen“, erklärt Michael Neumeier, Konstrukteur bei HSVA. „Die traditionelle Anfertigung eines Schiffruder-Prototypen aus Holz oder Plastik ist ein sehr anspruchsvoller und arbeitsintensiver Vorgang und dauert normalerweise bis zu drei Wochen. Mit unserem Stratasys 3D-Drucker können wir innerhalb eines Tages Teile produzieren, die nach dem Reinigen bereit sind für die Endmontage.“

Diese außergewöhnlich kurze Produktionszeit kombiniert mit geringem Montageaufwand gewährt HSVA weit mehr Flexibilität im Umgang mit Kundenanfragen – einschließlich der Umsetzung von Änderungen in letzter Minute. Laut Neumeier profitiert HSVA vom 3D-Druck auch bei der Produktion von Gehäusen für Propellergondeln (auch als Pods bekannt), hochmoderne Schiffsantriebssysteme, die in der Regel sehr schwierig herzustellen und zu montieren sind. Durch die Geometrie des 3D-gedruckten Gehäuses kann das Getriebegehäuse durch Entfernen eines einzigen Teils des Struts leicht verändert werden. Dies wäre laut Neumeier mit den traditionell hergestellten gefrästen Strut zu aufwändig.

„Die Möglichkeit, die verschiedenen Teile auf unserem Stratasys 3D-Drucker zu drucken, macht die Montage wesentlich einfacher. Das hat bei uns zu einer drastischen Verkürzung der Durchlaufzeiten um teilweise bis zu 70 Prozent und einer nicht unbedeutenden Kostendämmung von rund 30 Prozent geführt“, fügt er hinzu.

Materialeigenschaften erfüllen strenge Testanforderungen

Alle Komponenten werden in VeroGray gedruckt, einem festem und blickdichtem Material, das ausgezeichnete Formstabilität, komplexe Details und eine angemessen glatte Oberfläche liefert. Die einzigartige Kombination aus extremer Genauigkeit und hoher Materialfestigkeit ermöglicht es den Modellen aus VeroGray, die strengen Testverfahren des Unternehmens zu überstehen.

„Es fällt schwer, sich den Alltag ohne unsere hauseigenen 3D-Druckkapazitäten vorzustellen“, ergänzt Neumeier. „Stratasys hat uns bei der Aufstellung sehr gut unterstützt, und jetzt wird die Technologie in fast allen Abteilungen verwendet. Wir haben nicht nur die Durchlaufzeiten und Kosten gesenkt, sondern auch den Bedarf manueller Eingriffe in der gesamten Prototypenfertigung. Das sorgt für maximale Prozessstabilität und Zuverlässigkeit.

„Die Nutzung unserer additiven Fertigungstechnologie bei HSVA in Deutschland und der unglaubliche Vorteil, der daraus für den Entwicklungs- und Herstellungsprozess entsteht, sind ein Indikator für die Effizienz, die Kunden in einer Vielzahl von Branchen genießen“, sagt Andy Middleton, Präsident von Stratasys EMEA. „Insbesondere die Fortschritte bei den Materialien ermöglichen die Herstellung von robusten, realistischen Prototypen, die in der Entwicklungsphase strengen Funktionstests standhalten müssen.“

Die privat geführte und unabhängige Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH (HSVA) bietet seit über einem Jahrhundert Forschungs- und Beratungsdienstleistungen für die weltweite Schifffahrtsindustrie an. Die Gesellschaft hat die Entwicklungen von Technologien, Methoden, Standardisierungen und numerischen Verfahren zur Prüfung komplexer hydrodynamischer und struktureller Probleme während der Planung neuer Schiffe und anderer maritimer Strukturen beeinflusst und geleitet.