В статье: о маломерных суднах (катерах, лодках и т.п.), корпуса которых напечатаны на 3D-принтере.
Сразу оговорюсь – кроме хайпа, рекламы, рекордов Гиннесса есть и вполне себе серийная 3D-печать корпусов – как минимум две голландские и одна арабская (ОАЭ) судостроительные компании серийно производят маломерные суда с корпусами, напечатанными на 3D-принтерах. Но о них поговорим в следующий раз. А пока – проекты, выполненные в целях рекламы себя, технологии, или в экспериментальных целях.
Введение
3D-печать даже небольшой лодки - достаточно трудоемкое занятие, ради хайпа и раскрутки блога на это мало кто может пойти. Поэтому большинство проектов, связанных с печатью лодок и катеров являются рекламными, и призваны продемонстрировать возможности крупногабаритной 3D-печати.
Как правило речь идет о печати корпуса целиком – только в этом случае можно гарантировать необходимую прочность корпуса и только цельнопечатный корпус может оказать необходимый рекламный «вау-эффект» на публику и привлечь внимание к оборудованию.
Самыми первыми, судя по всему, были студенты Университета Вашингтон (США), члены студенческого клуба 3D-печати, которые в 2012 году представили на суд публики первую в мире 3D-печатную лодку весом 18 кг и грузоподъёмностью 68 кг, которая могла выдержать на борту одного взрослого человека. Но, увы, каких-либо подробностей, кроме записи в студенческой газете, не осталось – ни фотографий, ни воспоминаний участников, ни характеристик. Так и хочется спросить «а был ли мальчик»? Но, увы, не у кого.
Каяк Джима Смита
Джим Смит с 2008 года увлекся идеей домашней FDM(FFF) 3D-печати, и собрал самодельный принтер с громадной, по тем временам, областью печати – порядка 0,5х0,5х0,5 м.
На ней он напечатал из ABS-пластика 28 секций каяка (аналог байдарки), которые собираются на болты. Печать длилась более 40 дней (1012,65 часов печати), высота слоя 0,65 мм, лодка была готова к 2014 году.
Максимальный размер секции – 381 х 229 х 275 мм, вес 1,5 кг. Общий размер каяка 5,08м, ширина 0,52м, вес – 29,3 кг, из которых вес печатных деталей – 26,3 кг, остальное – крепеж.
Понятно, что такой тяжелый и хрупкий каяк, да еще не стойкий к УФ-излучению не имеет практического смысла, но зато… Для 2014 года это было событием!
Китайская двухместная гребная лодка
Самыми первыми в области печати корпуса лодки целиком были китайцы. Они напечатали свою лодку еще в 2014 году, когда большинство западных фирм даже не думали о крупногабаритной 3D-печати. Печать лодки имело чисто рекламный характер и имела цель продемонстрировать возможности принтера китайской компании Sanya Industrial Innovation Design Center (SIIDC).
Принтер весил 15 тонн, имел размеры 6х3,5х3,5 м – на тот момент это был самый крупный FDM (FGF) 3D-принтер в мире. Принтер был оснащен системой смены материала и позволял печатать многоцветные модели, максимальная область печати 3,8х2.4х1,8 метров.
Двухместная гребная «плоскодонка» имела длину 2 метра, ширину 0,8 метров, вес – 35 килограммов и была напечатана из нейлона.
Грузоподъемность – два взрослых китайца. Судя по размерам и фотографиям двух крупных европейцев она вряд ли выдержала бы…
Плавать на этой «посудине» можно было только в бассейне, и то осторожно.
Но для 2014 года это был прорыв!
Громадные кораблики Бенчи
Кораблик Бенчи - традиционная для любительской FDM 3D-печати тестовая фигурка. Их распечатано сотни тысяч, разных размеров. Но хайп, есть хайп - можно распечатать этот кораблик в расчете на настоящее плавание.
Примерно в 2017 году неизвестные студенты напечатали громадный кораблик «Бенчи» и опубликовали фотку:
Хотя, злые языки говорят, что это фотошоп. Это связано с тем, что неизвестно, ничего - ни когда, ни на каком оборудовании, ни кто были эти энтузиасты. И в сети только одна фотография…
Но в 2024 году американские самодельщики Эмили и Дэн, авторы Youtube-канала Emily the Engineer, реально напечатали громадный «Бенчи». Корпус был склеен множества «кубиков» на специальный клей 3D Gloop, дополнительно использовалась. Испытания показали, что «Бенчи» имеет отвратительную остойчивость и плавучесть (что косвенно доказывает, что предыдущая фотография – фотошоп), в результате для возможности плавать пришлось дополнительно устанавливать два поплавка из ПВХ трубы для канализации.
Как видно – после доработки кораблик вполне себе плывет при помощи небольшого подвесного мотора.
Французский самоходный пассажирский беспилотный паром
Но самым пафосный хайп был у французов. В 2023 году они начали изготавливать самоходный электрический пассажирский паром (у нас такие суда обычно называют речными трамвайчиками). Великий хайп от группы компаний Holland Shipyards в сотрудничестве с консалтинговой компанией Sequana Dеveloppement и разработчиком автономного водного транспорта Roboat. Торжественно началась печать, и даже был заложена традиционная «монетка на счастье» на «киль» в процессе печати.
Паром, по задумке создателей, должен был произвести фурор на Олимпийских играх 2024 года. Практической ценности у него не было – один паром никак бы не справился с объемом перевозок на Олимпиаде.
Корпус печатала студия 3D-печати Royal3D при помощи FGM-принтера на основе робо-руки от ABB и экструдера компании CEAD, сборку принтера осуществляла компания Bloom Robotics.
Сам паром имел размеры примерно 9х4 метра, и вместимость 35 пассажиров, оснащен автоматической навигацией, автоматической подзарядкой – полный робот. Естественно, плавать он может только по заданному маршруту и в отсутствии других участников движения (судов, пловцов и т.п.). Вишенка на торте – он не только полный автомат, и с электрическим двигателем – он еще напечатан из переработанного пластика. В общем – полный хайп зеленых технологий.
Был ли напечатан паром в итоге – неизвестно, но на Олимпиаде 3D-печатный паром никто не видел, да и не до него было – такого количества скандалов, как в Париже в 2024 году не было еще нигде в мире.
Парусная лодка "Белуга"
Вообще тема повторного использования пластика – очень популярна на западе. А электропривод – не самый экологичный, парус куда экологичнее. И в 2021 году компания компаний Caracol из пластика от NextChem напечатала парусную лодку «Beluga».
Корпус лодки напечатан на 3D-принтере из стеклонаполненного полипропилена «MyReplast» из вторичного сырья. Печать – опять-таки на 3D-принтере на основе робо-руки, оснащенной экструдером собственной конструкции.
Длин лодки – три метра, печать корпуса заняла двое суток.
Лодку продемонстрировали на «неделе дизайна» в Милане (5…10 сентября 2021года), после чего о ней больше ничего не известно.
Ну это о лодке, а сама компания «Каракол» занимается крупногабаритной 3D-печатью с 2017 года, прекрасно себя чувствует, и пытается освоить печать для аэрокосмической отрасли.
Самый стильный 3D-печатный катер - "Мамбо", Италия
В том же 2020 году, но чуть позже, на выставке катеров и яхт в Генуе (1…6 октября 2020 года) итальянский стартап Moi Composites продемонстрировал футуристический моторный катер MAMBO.
Красивый, стильный, обтекаемый, со сложными формами. Длина 6,5 метров, ширина 2,5, водоизмещение без пассажиров – 800 кг. Силовая установка 115 лошадиных сил Mercury, пробковая палуба, современное навигационное оборудование от Osculati, кожаные кресла, дизайн от бюро MICAD, сам проект разработан Catmarine. Полный фарш для богатых, а не какое-то поделие для нищебродов!
Ну, и, самое вкусное – корпус был напечатан из пластика с армированием непрерывной нитью стекловолокна. На специальном 3D-принтере на базе робо-руки KURA с экструдером собственной разработки. За счет непрерывного армирования корпус по прочности и весу мало отличается от «обычного» стеклопластикового корпуса.
Собственно, ради демонстрации этой технологии и был изготовлен катер «Мамбо».
Выставка прошла, катер не получил продолжения, но сама фирма Moi Composites существует и предлагает свои 3D-принтеры всем желающим, и, заодно, занимается печатью на заказ.
Американский патрульный катер «3Dirigo»
В 2019 году в Университете штата Мэн был напечатан корпус моторного патрульного катера «3Dirigo». Точнее – в Центре перспективных структур икомпозитов при Университете штата Мэн.
Длина корпуса катера – 7,5 метров, вес корпуса – 2 267 килограммов, время печати – 72 часа. Корпус был напечатан на гибридной установке, созданной компанией «Ингерсол» (Ingersoll)
Долгое время этот катер был самым крупным судном, напечатанным на 3D-принтере.
Цель проекта – проверка возможности эксплуатации судна с полностью печатным корпусом. Ну, и заодно – поставить три рекорда Гиннеса – запустить самый большой 3D-принтер в мире, и отпечатать самое большое судно, и самое большое судно, напечатанное «одним куском» (без склеивания).
Патрульный катер был отпечатан, оснащен всем необходиым и торжественно передан ВМС США. О результатах испытаний – не сообщаются, но судя по тому, что проект не получил продолжения – они были неудачными. Но не совсем – военные заинтересовались возможностью печати легких укрытий для береговой техники.
Шведский катер прибрежного плавания
В 2020 году в Швеции был изготовлен опытный образец морского катера.
Опытный образец был создан в рамках проекта DiLAM Шведского управления инновационных систем (Vinnova), Шведского энергетического агентства и Шведского правительственного исследовательского совета по устойчивому развитию (Formas). Поект направлен не столько на создание 3D-печатных катеров, сколько на изучение возможности изготовления крупногабаритных изделий при помощи 3D-принтера на базе робо-руки ABB.
Автор проекта Шведский научно-исследовательский институт устойчивого развития RISE и компания Cipax (Норвегия). В отличии от проекта DiLAM, у Cipax был свой интерес – анализ возможности изготовления кастомизированных катеров под «хотелки» заказчика.
Испытания дали неоднозначные результаты – с одной стороны 3D-печатный корпус показал достаточную прочность и надежность для морской навигации в прибрежных водах сурового Северного моря, с другой – корпус получился тяжелее «традиционного», и в нем отсутствуют полости, заполненные пенопластом, обеспечивающие непотопляемость катера, он не соответствует шведским нормам и правилам по безопасности.
Заключение
В заключение стоит сказать, что в 2024 году у нас в Перми был напечатан катер, и прошел ходовые испытания на Каме. Но о нем расскажу в отдельной статье.
И напоследок еще раз напомню, что кроме хайпа и рекламы – компании «Tanaruz», IMPACD Boats и верфь Al Seer Marine серийно производят маломерные суда с корпусами, напечатанными на 3D-принетрах. Это уже не хайп и не реклама, а серьезная заявка на применение аддитивных технологий в судостроении, но об этом –в следующих статьях.
Следующие статьи по теме: