新型3D打印船舶部件首次成功安裝在油輪上

圖：Polar Endeavor油輪現在使用三種3D打印零件。圖片來自ConocoPhillips。

三種不同的3D打印部件成功通過了行業標準的耐用性測試。

由美國船級社（ABS），新加坡勝科海事和3D Metalforge組成的制造聯盟已將改進的3D打印零件安裝到了ConocoPhillips旗下的極地油輪“Polar Endeavor”油輪上。兩家公司使用3D打印技術創建了功能性離心泵軸，鹽水/空氣噴射器組合噴嘴以及用于“ Polar Endeavour”輪上的廢水泵耦合裝置。該船的每個新零件不僅通過了行業檢查，而且還通過了安全檢查。據了解，該產品的性能也優于許多大規模生產的替代產品。

“Polar Endeavor”油輪由康菲石油公司（ConocoPhillips）運營，是一艘已有20年船齡的原油油輪，由于其始終承擔著在美國沿岸運輸的任務，因此其功能部件必須十分安全。目前，該船的備件和維修是通過傳統的鑄造或鍛造技術生產的，但是現在由ABS領導的小組已部署3D打印以對其進行升級。

在項目期間，該聯盟制造了三個截然不同的組件，并對其進行了嚴格的行業標準測試。經過考驗的航海產品，這些增強部件現已安裝在Polar Endeavour船上，隨時準備應對海面挑戰。

勝科研發部總監Simon Kuik表示，“與ABS和3D Metalforge的合作是勝科海事不斷創新和提高生產能力的能力的延續，” “這項發展使勝科海事能夠進一步完善我們的產品，并安全高效地提供定制的解決方案。”

在過去的幾年中，ABS和勝科海事合作建立了3D打印適航零件的豐富經驗。ABS更是大量參與了利用增材制造（AM）技術的監管，最近還發布了用于制造海上物體的參數集，特別強調了過程可重復性。同時，勝科海事是海工裝備建造專家，在MRO運營中部署3D打印已有四年多了。該公司與新加坡國家增材制造創新集群有著緊密的聯系，兩家公司已經合作開發整個船型設計的數字孿生技術。

在其他地方，勝科海事將利用3D打印為新船創建大型結構和進行全船維修。最近，該公司還開發了用于新添加劑零件的參數集，并尋求該技術在海事領域的新穎應用。在2019年，勝科獲得了DNV GL的認證，可將3D打印用作維修非關鍵部件的手段，例如泵中經常使用的磨損的金屬套筒�，F在，作為其最新航海項目的一部分，該公司已與ABS和3D Metalforge合作，創建了不僅新穎的部件，而且還代表了它們所替換部件的功能改進。

3D Metalforge創始人兼CEO Matthew Waterhouse如此表示，3D Metalforge非常樂意參與該項目，該項目強化了我們的目標即與全球領先伙伴合作，以擴大和深化增材部件在全球重要海事領域的應用。

ABS全球工程與技術高級副總裁Patrick Ryan表示，該公司“為支持該項目感到自豪”，但他強調了安全在未來研發中的重要性。Ryan表示：“這是一項技術的關鍵發展，無疑將在該行業的未來中發揮重要作用。 ABS致力于確保在不損害安全性的前提下引入這些類型的零件。”

ABS自2017年始推介AM以支持行業發展，ABS發布了相關報告和新的規范，為持續性改進并建立合格的AM系統，生產海洋和近海市場所需部件設定了標準。這一新指南的核心就是開發一套流程，以幫助制造方實現可復制和可靠的產品。該指南討論了 ASTM F42 所列出的三種常見金屬增材制造工藝：粉床融合 （PBF）、定向能量沉積 （DED） 和粘合劑噴射。

ConocoPhillips工程總監Robert Noyer表示，對于船舶運營來說，安全和可靠性至關重要，增材制造技術對于實現這些目標提供了一些令人鼓舞的機遇。

AM又稱為3D打印，是一種以層疊的方式增加材料進行制造的生產工藝。這意味著產品和部件可以就地生產，也可以在船上或離岸資產上進行。通過設計創新接入開品效率，壓縮生產周期，提升部件可用性，從而為特定和復雜的部件壓縮供應鏈和交貨周期。

3D打印已經在海軍工程領域發展迅猛，許多造船廠正在試用該技術來生產最終用途零件。西班牙造船商Navantia甚至與加的斯大學（UCA）合作開發了專用的海上3D打印機。工程師使用他們稱為“ S-Discovery”的自定義系統，能夠為Monte Udala Suezmax油輪的通風系統制造兩個格柵。鑒于荷蘭海軍等其他海事機構越來越多地按需提供3D打印備件，因此該項目也可以作為提高商用船上零件可用性的先驅。