Alusten potkureet ovat tärkeitä kaikille aluksille, koska ne määrittävät aluksen eteenpäin liikkumisen tehokkuuden ja turvallisuuden navigoidessa. Perinteisillä alusten potkureilla on edelleen korkeita korroosionkestävyysongelmia käytön aikana. Pitkäaikainen käyttö meren korrosoivissa olosuhteissa aiheuttaa alusten potkurien pintojen rappeutumista, mikä lisää niiden käyttöiän ja huoltokustannuksia. 3D-tekniikat vastaavat näihin ongelmiin hyvin. Nikkeli-alumiinikuparisten alusten potkurien korroosionkestävyys saavutetaan 3D-valmistuksella. Kun 3D-potkurit tunnetaan parannettuna vaihtoehtona, alustenrakennusteollisuus laajenee.
Laivanrakennuksen potkureita valmistetaan nikkeli-bronzi-seoksista, koska ne kestävät hyvin meriveden aiheuttamaa korroosiota. Laivanrakennuksen potkurit ovat kestäviä meriveden korroosiolle. Ajan myötä potkurisiivet kuitenkin korrodoituvat elektrokemiallisesti, mikä johtaa materiaalin menetykseen, pienten reikien muodostumiseen ja halkeamiin.
Vauriot voivat haitata telakoiden potkureiden toimintakykyä. Ne voivat myös heikentää aluksen tehokkuutta ja alentaa polttoaineen hyötysuhdetta. Lisäksi korroosio voi merkittävästi heikentää telakoiden potkureiden rakenteellista kokonaisuutta, mikä aiheuttaa riskejä siiven murtumiselle navigoinnin aikana. Valumuotoilu ja muovaus, jotka ovat perinteisiä telakoiden potkureiden valmistustekniikoita, johtavat usein epätasaisiin materiaalirakenteisiin ja mikroskooppisiin vikoihin. Anti-korroosiosuojaukset kohdistuvat erityisesti mikrobikorroosioon tai alapuoliseen korroosioon telakoiden potkureissa ja tiukentavat merenkulkuteollisuuden valmistajien vaatimuksia. Aluksen käyttökustannukset pysyvät aina korkeampana, koska telakoiden potkureita on säännöllisesti huollettava.
3D-tulostuksen avulla laivan potkurien korroosionkestävyyttä voidaan parantaa. Ensinnäkin laivan potkurien materiaalikoostumusta voidaan muuttaa vastaavasti. Potkurien valmistukseen käytettävä nikkeli-alumiinikuparipulveri sulatetaan ja kovetetaan kerros kerrokselta alueella, jossa vahvistettujen parametrien ansiosta saavutetaan lähes tiukat mikrorakenteet. Suljetut rakenteet vähentävät mikroporeja. Tämä tekee korroosiota edistävien aineiden pääsyn paljon helpommaksi ja kustannustehokkaammaksi. Kolmanneksi 3D-muotoilun optimointi poistaa laivanrakennuksessa ja potkureissa esiintyvät haitallisesti vaikuttavat vapaat rakenteet, ja 3D-porauksella voidaan poistaa potkurin ennakkoporausosat.
3D-tulostettujen alusten potkureiden pinta on sileämpi, mikä vähentää syövyttävien aineiden ja merieläinten tarttumista ja siten pienentää potkurien korroosiota. Lisäksi alusten potkurit voidaan tulostaa 3D-tulostamalla käyttäen korroosiosuojavia materiaaleja. Alusten potkureilla on korkeampi korroosionkestävyys verrattuna perinteisiin valmistusmenetelmiin, koska niiden koostumus vaihtelee perinteisistä potkureista: ne sisältävät pronssia, nikkeliä ja jäljittäviä määriä hauraita korroosiosuojavia seoksia. Uudet valmistusteknologiat mahdolluttavat korkeamman korroosionkestävyyden alusten potkureille.
Parhaillaan parantunut korroosionkestävyys ei ole ainoa etu, jonka meriteollisuus voi saada 3D-tulostettujen alusten potkureiden avulla. Potkurien suunnitteluprosessi on joustavampi 3D-tulostuksen avulla. Perinteisessä alustenrakennuksessa potkurien suunnittelu on rajoitettu prosessin rajoituksien mukaan, mikä vaikeuttaa teräsuunnittelun tarkkaa säätöä optimaalisen eteenpäin työntävän voiman saavuttamiseksi. 3D-tulostuksen avulla voidaan tehdä monimutkaisia ja optimoituja alustenrakennuksen potkuriteräsuunnittelmia, joilla parannetaan veden virtausta, vähennetään energian hukkaantumista ja parannetaan aluksen polttoaineen hyötysuhdetta. Myös 3D-tulostettujen alustenrakennuksen potkurien valmistusaika on lyhyempi. Vanhoilla menetelmillä potkurien valmistus kesti kuukausia monien vaiheiden vuoksi.
3D-tulostusteknologia mahdollistaa alusten potkureiden valmistuksen vain muutamassa viikossa, mikä nopeuttaa alusten tuotantoprosessia. Lisäksi 3D-tulostus vähentää merkittävästi potkureiden valmistuksesta syntyvää jätettä. Perinteiset konepuruamismenetelmät tuottavat suuren määrän jätettä, kun taas 3D-tulostus vähentää jätteen yli 50 %:lla, koska se käyttää ainoastaan tarvittavaa materiaalia jokaisella kerroksella potkureiden valmistuksen aikana.
3D-tulostettuja alusten potkureita käytetään nykyään yhä yleisemmin meriteollisuudessa eri tyyppisissä aluksissa. Varhaisia käyttäjiä olivat kaupallisesti käytetyt rahtialukset, joiden potkurien tulee olla tehokkaita eteenpäin työntämisessä ja kestää pitkään. 3D-tulostettujen nikkeli-alumiini- pronssipotkurien käyttö rahtialuksissa tarjoaa erinomaista korroosionkestävyyttä, mikä vähentää huoltoa ja kunnossapitoa 30 % verrattuna perinteisiin potkureihin. 3D-tulostettujen alusten potkurien hyödyt ulottuvat myös matkustajalauttoihin. Potkurien parempi pinnanlaatu vähentää melua ja värinää purjehduksen aikana, mikä parantaa matkustajien mukavuutta. Pienet ja keskikokoiset kalastusalukset, jotka toimivat vaativissa meriympäristöissä, käyttävät 3D-tulostettuja alusten potkureita korvauksenkustannusten vähentämiseksi ja korroosionkestävyyden varmistamiseksi.
Merituuli- ja kaasualueilla toimivat merenkulun tukialukset luottavat kestävyyteen ja meriveden korroosioresistenssiin 3D-tulostettujen laivanrakennuspotkureiden teknologiaan, jotta ne voivat toimia luotettavasti vaikeissa meriympäristöissä. 3D-tulostettujen laivanrakennuspotkureiden monikäyttöisyys tekee niistä arvostettuja komponentteja useille meriteollisuuden aloille.
Muutamia 3D-tulostettujen alusten potkureiden laadun parantavia käytäntöjä on tärkeää kokonaispotkurin optimaaliselle toiminnalle. Ensimmäinen näistä on huippulaatuisen nikkeli-alumiini-messinkijauheen valinta. Jauheen koko, puhtaus ja hiukkasten yhtenäisyys vaikuttavat sekä mikrorakenteeseen että potkurin korroosioresistenssiin. Puhtaus ja koon yhtenäisyys edistävät tasaisempaa sulamista ja jähmettymistä koko 3D-tulostusprosessin ajan. Seuraava käytäntö koskee tarkkaa 3D-tulostusparametrien sovittamista. Tulostimen parametrit, kuten lasersäteen teho, kerroksen paksuus ja skannausnopeus, ovat alusten potkureihin suunniteltuja ja kooltaan erityisiä. Esimerkiksi potkurinsiivet ja monimutkaiset reunat vaativat vastaavasti korkeampaa lasersäteen tehoa ja hitaampaa skannausnopeutta. Lopuksi liiallista jälkikäsittelyä tulisi välttää. Alusten potkurit on lämpökäsittelty 3D-tulostuksen jälkeen sisäisten jännitysten purkamiseksi ja kokonaismurtolujuuden parantamiseksi.
Propulsioiden kiiltoisuuden ja sileyden parantamiseksi sekä korroosioresistenssin lisäämiseksi propulsioita käsitellään viimeistelyprosesseissa, kuten kiillotuksessa ja hiomisessa. Lopuksi suoritetaan kattava laadunvarmistustesti. Sisäisesti 3D-tulostettuja alusten propulsioita tulee testata tuhottomasti, mukaan lukien ultraäänitarkastus mahdollisten vikojen tunnistamiseksi sekä korroosioresistenssin testaus simuloidussa merivedessä suorituskyvyn varmistamiseksi. Edellä mainittujen vinkkien noudattaminen takaa, että 3D-tulostetut alusten propulsiot täyttävät meriteollisuuden vaatimukset.
Uusimmat uutiset2025-06-30
2025-07-04
2025-07-01
EN
