Schwedische Maritime Robotik-Universität (KTH)

Problembeschreibung:

Unser Kunde SMarc – Schwedisches Zentrum für Maritime Robotik in KTH Königliches Institut für Technologie hat uns um Hilfe beim 3D-Druck der Nasenspitze für ihr Unterwasserfahrzeug gebeten. Die Nase dieses Roboters enthält Befestigungen für Kameras und andere sehr teure Messinstrumente, was diesen Teil des Roboters geometrisch sehr komplex macht und hohe Toleranzanforderungen mit sich bringt. Frühere Prototypen wurden gefräst, aber da die Komplexität zu hoch ist, um alles in einem Stück zu fräsen, war SMaRC gezwungen, diese in Teilen herzustellen und sie dann zu einer vollständigen Nasenspitze zusammenzusetzen. Die Verbindungen zwischen all diesen Teilen führten zu unerwünschter Komplexität und Undichtigkeiten, weshalb sich SMaRC dazu entschied, die Möglichkeiten zu prüfen, die gesamte Nasenspitze in einem Stück im 3D-Druckverfahren zu drucken.

Bild 1: Komplettes Fahrzeug mit der Nasenspitze vorne links.

Lösung – 3D-Druck in Edelstahl 316L:

Der hohe Druck auf dem Meeresboden, die stark korrosive Umgebung auf See, die engen Toleranzanforderungen, die relativ große Komponente und der allgemeine Gewichtsausgleich im Schiff machten dieses Projekt für uns zu einer großen Herausforderung und es war für uns interessant, daran mitzuwirken. Die Entscheidung für Verfahren und Material fiel auf Edelstahl 316L (1.4404) bedruckt mit DMLS, Vibrationspolieren, Lackieren und Fräsen. Dank des 3D-Drucks aus Metall konnten alle vorgesehenen Details als ein und dasselbe Bauteil hergestellt werden und die CNC-Bearbeitung, die wir an den Oberflächen und Löchern mit extrem hohen Anforderungen durchführten, konnte in nur zwei Durchgängen auf einer 5-Achsen-Fräsmaschine durchgeführt werden. Dadurch konnte bei der durchgeführten Bearbeitung eine sehr hohe Maßgenauigkeit über das gesamte Bauteil hinweg erreicht werden, im Vergleich zu einer wie bisher gefrästen Bugspitze, die aus vielen einzeln gefrästen Teilen besteht.

Das Ergebnis:

Wie immer bei Teilen dieser Art mit engen Toleranzen haben wir nachgemessen und festgestellt, dass wir in der Nut für den großen O-Ring, der zum restlichen Fahrzeug abdichtet, die Toleranz um wenige Hundertstel verfehlt hatten. Berechnungen und Simulationen zufolge bestand die Gefahr, dass diese nicht ganz dicht sein würde und da wir diesen Teil der Geometrie nicht gut nachfräsen konnten, musste SMaRC die falsche Nasenspitze behalten. SMaRC konnte dann die erforderlichen Tests durchführen, während es darauf wartete, dass wir ein neues Modell entsprechend den Toleranzen für sie herstellten. Nach einigen Wochen erhielten sie die richtige Nasenspitze und konnten mit einer vollständig abgedichteten, aus einem Stück gefertigten Nasenspitze die lang erwarteten Unterwassertests durchführen. SMaRC ist sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit und wir möchten SMaRC für Ihr Vertrauen danken.

Bild 2: SMaRC-Logo.