Μια νέα εποχή της ναυπηγικής με 3D εκτύπωση αλλάζει ριζικά την παραγωγή σκαφών
Ένα απλό πείραμα έδειξε πολλά όταν ο Μάαρτεν Λόγκτενμπεργκ χτύπησε το δείγμα με βαριοπούλα, το εργαλείο απλώς αναπήδησε άφησε μόλις μια μικρή γρατσουνιά. Δεν ήταν θέμα τύχης. Ήταν το αποτέλεσμα δύο χρόνων εργαστηρίου, δοκιμών και βελτιώσεων σε ένα νέο σύνθετο υλικό, που συνδυάζει θερμοπλαστικά με υαλοβάμβακα. Σκληρό, ανθεκτικό στην ηλιακή ακτινοβολία και στις θαλάσσιες προσβολές, αυτό το μείγμα ανοίγει τον δρόμο για να "τυπωθεί" ένα πλήρες κύτος έτοιμο για θάλασσα.
Αυτή η εξέλιξη δεν είναι απλώς τεχνολογική επίδειξη είναι αλλαγή παραδείγματος στη ναυπηγική. Για δεκαετίες, η κατασκευή σκαφών απαιτούσε καλούπια, στρώσεις ρητίνης, και πολλές ώρες χειρονακτικής δουλειάς για να επιτευχθούν οι απαιτούμενες μηχανικές ιδιότητες. Στην προσθετική κατασκευή, μεγάλο μέρος της εργασίας "κλειδώνει" στην ψηφιακή φάση ο σχεδιασμός, το λογισμικό και ο ίδιος ο εκτυπωτής παράγουν στρώση, στρώση ένα συνεκτικό, ενιαίο κύτος. Όσο υπάρχει διαθέσιμο το βασικό υλικό, η ανθρώπινη παρέμβαση περιορίζεται δραστικά και οι τροποποιήσεις σχεδίου γίνονται σχεδόν άμεσα, χωρίς την ανάγκη νέων καλουπιών.
Ο Λόγκτενμπεργκ και η ομάδα του στην ολλανδική CEAD προχωρούν από τα εργαλεία στην παραγωγή. Μέχρι τώρα η CEAD κατασκεύαζε μεγάλους 3D εκτυπωτές και τους έδινε στην αγορά· τώρα αποφάσισε να δείξει τι μπορεί να κάνει και η ίδια σε μόλις τέσσερις μέρες εμφανίστηκε το πρώτο κύτος στον νέο χώρο παραγωγής τους, ενώ δηλώνουν ότι έχουν αυτοματοποιήσει περίπου το 90% της διαδικασίας. Η διαφορά στην ταχύτητα είναι εντυπωσιακή όπου παλιότερα απαιτούνταν εβδομάδες για ένα κύτος, τώρα το ρεπερτόριο τους δείχνει ρυθμό παραγωγής ενός κατά μέσο όρο ανά εβδομάδα.
Δεν πρόκειται μόνο για χρόνο. Η δυνατότητα σχεδιαστικής ευελιξίας σημαίνει ότι μπορείς να "πειραματίζεσαι" με γρήγορα πρωτότυπα, να μαθαίνεις από το πρώτο σκάφος και να βγάζεις το επόμενο σε λίγες εβδομάδες και μάλιστα με περιορισμένο κόστος. Αυτός ο κύκλος ταχείας επανάληψης είναι, κατά τους υπεύθυνους, το μεγάλο πλεονέκτημα της προσθετικής κατασκευής στη ναυτιλία.
Παραδείγματα στην πράξη υπάρχουν ήδη ο μεγαλύτερος εκτυπωτής της CEAD πλησιάζει τα 40 μέτρα και έχει χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση ηλεκτρικών πορθμείων. Στο Κέντρο Θαλάσσιων Εφαρμογών στο Ντελφτ, μέσα σε έναν χρόνο κατασκευάστηκε πρωτότυπο ταχύπλοου 12 μέτρων ένα σκάφος συγκρίσιμο με τα κλασικά RIB και παραδόθηκε σε εξαιρετικά σύντομο χρόνο για ναυτικές δοκιμές, ακόμα και για το ολλανδικό ναυτικό. Η ομάδα μιλά για παρασκευή μέσα σε έξι εβδομάδες, με την προοπτική ανακύκλωσης του πρώτου πρωτοτύπου και επαναχρησιμοποίησης υλικών.
Ένα δεύτερο πεδίο με γρήγορη ανάπτυξη είναι οι ναυτικοί δρόνοι (drones) σε δοκιμές που περιλάμβαναν ειδικές δυνάμεις, αναφέρθηκαν περιπτώσεις όπου μη επανδρωμένα σκάφη εκτυπώθηκαν επί τόπου μέσα σε λίγες ώρες, με τα σχέδια να προσαρμόζονται άμεσα στις επιχειρησιακές ανάγκες. Η μεταφορικότητα της παραγωγής είναι άλλο ένα σημείο-κλειδί ένας μεγάλος εκτυπωτής χωράει σε κοντέινερ, φέρνοντας την κατασκευή πολύ πιο κοντά στον τελικό χρήστη το μοναδικό που χρειάζεται να μεταφερθεί μαζικά είναι το βασικό υλικό σε μεγάλες σακούλες.
Στον εμπορικό τομέα της αναψυχής, νεοεισερχόμενες εταιρείες όπως η Raw Idea (με τη σειρά Tanaruz) δοκιμάζουν μοντέλα που συνδυάζουν υαλονήματα με ανακυκλωμένα πλαστικά (όπως PET από πλαστικά μπουκάλια). Η χρήση ανακυκλωμένου υλικού αυξάνει προς το παρόν το κόστος, όμως η ιδέα είναι ότι με κλίμακα και ευελιξία τιμές θα μειωθούν και η αγορά ενοικιάσεων δείχνει ήδη μεγάλο ενδιαφέρον: ένα τρισδιάστατα εκτυπωμένο σκάφος είναι ισχυρό "μάρκετινγκ" στα social media και τραβάει αμέσως την προσοχή.
Δεν λείπουν βέβαια προκλήσεις. Η ναυτιλιακή βιομηχανία είναι καλοσυντηρητική και υπόκειται σε αυστηρούς κανονισμούς πιστοποίησης. Κατασκευαστές και ρυθμιστές πρέπει να τρέξουν σχεδόν παράλληλα ώστε να επικυρωθούν νέα υλικά και διαδικασίες. Επίσης, υπάρχει διάκριση ανάμεσα στις εφαρμογές: η εκτύπωση σε μέταλλο, σε πολυμερή ή σε μεγάλη κλίμακα δεν είναι το ίδιο πράγμα, και κάποιες χρήσεις απλώς δεν κατάφεραν να γίνουν ανταγωνιστικές.
Πόσο μακριά μπορεί να φτάσει αυτή η τεχνολογία; Η πλήρης εκτύπωση ενός πολύ μεγάλου πλοίου σε μία φάση μοιάζει ακόμη μακρινή ίσως χρειαστεί μία ή δύο δεκαετίες, καθώς θα πρέπει να προχωρήσει έρευνα υλικών και να αναβαθμιστούν μηχανήματα και διαδικασίες. Όμως τα θερμοπλαστικά εξελίσσονται συνεχώς, και για συγκεκριμένες κατηγορίες σκαφών γρήγορα σκάφη εργασίας, ταχύπλοα, drones η προσθετική κατασκευή δείχνει ήδη ότι μπορεί να γίνει ανταγωνιστική, ευέλικτη και πιο φιλική προς το περιβάλλον.
Στην τελική ανάλυση, αυτό που ξεκίνησε ως ένα δείγμα που "αντιστάθηκε" στη βαριοπούλα δεν είναι απλά μια τεχνική επιτυχία: είναι ένδειξη ότι η θάλασσα μπορεί σύντομα να φιλοξενήσει σκάφη που γεννήθηκαν στον ψηφιακό σχεδιασμό και βγήκαν από τον "εκτυπωτή" πιο γρήγορα, με λιγότερη χειρωνακτική εργασία και με νέες δυνατότητες ανακύκλωσης και προσωποποίησης. Για τη ναυπηγική, αυτά τα νερά ίσως αποδειχθούν πολύ πιο εύκολα προς πλεύση απ’ ό,τι περιμέναμε.
