Techniek&Innovatie

Marine plaatst 3d printers op alle schepen

Branche: Marine | Auteur: Erik van Huizen | Publicatiedatum:

De Koninklijke Marine gaat op al haar schepen een 3d-printer plaatsen. De pilots van de afgelopen jaren waren zo succesvol dat de bemanning van alle eenheden straks op volle zee 3d kan printen, bijvoorbeeld onderdelen die kapot zijn gegaan en die niet aan boord zijn. 

Sander Wanningen is bij de Marine als hoofd Maritieme Instandhouding KBW en hoofd Expertise Centrum Additive Manufacturing (ECAM) verantwoordelijk voor het 3d printen op zee. Hij spreekt 13 juni op het seminar Smart Maritime Technology en gaat dan verder in op het 3d printen van onderdelen op de schepen van de Koninklijke Marine.

>>> Ontmoet Sander Wanningen op het Smart Maritime Technology Event op 13 juni in Rotterdam. Vergroot uw netwerk, wissel kennis uit en creëer leads voor duurzame business.

Een van de eerste pilots voor het printen op volle zee bestond uit het plaatsen van een 3d printer op het 116 meter lange amfibisch transportschip Zr. Ms. Rotterdam. In de drie maanden dat het schip in een anti-piraterijmissie voor de kust van Somalië werd ingezet, kreeg de bemanning de opdracht objecten op volle zee te printen. Om het printen ook te testen bij meer deining, werd later de kleinere Zr. Ms. Friesland tijdens een missie naar de West uitgerust met een Ultimaker 3d printer.

De objecten die op de Friesland werden geprint, bestonden uit niet vitale onderdelen – lees: onderdelen die niet ‘onder stress staan’, waarop geen sterke kracht of hoge temperatuur komt te staan. Onderdelen van wapens werden nog niet geprint, maar bijvoorbeeld wel afgebroken beugels, kastjes waarin scheuren zaten, afdichtingen en passtukken voor nieuwe onderdelen die net niet helemaal pasten. Het waren onderdelen die aan boord niet op voorraad waren. “Het printen op de Friesland is heel erg positief verlopen”, vertelt Wanningen. “We hebben veel onderdelen geprint, we hebben er veel van geleerd en hebben nu het idee dat we het printen onder controle hebben.”

Alle eenheden

Nu ook de pilot op de Friesland is geslaagd, is de Koninklijke Marine sinds november van vorig jaar bezig om al haar eenheden van 3d-printers te voorzien. Dat geldt ook voor het Korps Mariniers. Werd hiervoor in de pilots de Ultimaker 3 gebruikt, nu wordt de Ultimaker S5 aan boord geplaatst, samen met een filamentdroger en meerdere materialen. De verschillende eenheden krijgen zo allemaal standaard hetzelfde pakket aan boord. Dat gebeurt met een snelheid van twee tot drie eenheden per maand.

Om de 3d-printers goed te kunnen laten functioneren, krijgt een aantal bemanningsleden van iedere eenheid een opleiding. “Het gaat hierbij om het CAD tekenen voor 3d, het slicen van de tekeningen, dat is het geschikt maken van de tekeningen voor de printer en bedienen van de printer en we leggen ze vervolgens een aantal cases voor”, zegt Wanningen.

De printers die nu aan boord worden geïnstalleerd, printen met kunststof of versterkt kunststof. Maar voor de toekomst zouden ook metaalprinters aan boord van de schepen kunnen komen te staan. “Dat is wel een wens van ons”, vertelt Wanningen. “Nu staan aan boord nog allemaal kleine kunststofprinters, daar kunnen op termijn wellicht ook metaalprinters bij komen. Maar we moeten wel veilig aan boord kunnen printen. Het moet dus niet met poeders, waar de meeste metaalprinters nu nog mee werken. We zijn dat nu allemaal goed aan het bekijken. Het kan ook nog zo zijn dat in de toekomst niet alle eenheden allemaal hetzelfde aan boord krijgen, wat nu wel het geval is.”

‘Nu staan er kleine kunststofprinters aan boord, op termijn wellicht ook metaalprinters’

Expertisecentrum

De Koninklijke Marine wil binnenkort haar eerste 3d metaalprinter bestellen. Maar deze komt op de wal te staan, in het expertisecentrum Additive Manufacturing van de Marine in Den Helder. “Het 3d printen is nog vrij ingewikkeld en we zijn in het expertisecentrum heel erg druk met het doorontwikkelen van de techniek, zodat we onze logistieke keten kunnen verkorten. We innoveren en maken ontwikkelpaden. Van daaruit gaan we alles implementeren aan boord.”

Vanuit het expertise centrum praat de Koninklijke Marine eveneens met fabrikanten over het certificeren van onderdelen. Op dit moment moet elk onderdeel dat uit de 3d-printer komt, afzonderlijk worden getest om voor certificering in aanmerking te komen. “Het gaat hierbij om het certificeren van het proces. Als je hardware en materialen voldoen en het proces binnen de marges is verlopen, zou het product moeten voldoen aan de eisen en gecertificeerd kunnen worden. De vraag is hoe we dat precies gaan bereiken. Want veel printers zijn nog niet volwassen, ze vertonen soms kuren en de software heeft vaak geen goede monitoring.”

De 3d-printers die de Koninklijke Marine in de toekomst wil aanschaffen, zouden volgens Wanningen met name open source moeten zijn. “Daar zijn we inmiddels wel van overtuigd. Want alleen zo kunnen we zelf gaan ontwikkelen en ook nieuwe materialen toepassen. Want bijna iedere dag verschijnen er nieuwe materialen en het zou mooi zijn als je die snel zou kunnen toepassen.”

Betere inzetbaarheid

De Koninklijke Marine experimenteert niet alleen met 3d printen op zee, ook op land is de Marine bezig met cases. Vooral voor oudere schepen is het soms moeilijk om de leveranciers van de onderdelen van een schip te achterhalen. Ook ontbreken regelmatig de tekeningen. Voor het multipurposefregat Zr. Ms. Van Amstel uit 1993 werd zo een nieuw filter geprint. Het metalen filter was helemaal vergaan en werd vervangen door een kunststof filter. Tevens worden onderdelen geprint waarop een lange levertijd zit, maar waarop niet zo lang kan worden gewacht. Bijvoorbeeld een kapotte koelwaterslang van een motor. Op deze manier kan met 3d printen van onderdelen zelfs de operationele inzet van de Marine worden vergroot.

3d scannen

Hoewel de Koninklijke Marine ook al bezig is met het 3d scannen van objecten, staat dit volgens Wanningen nog in de kinderschoenen. “Het is in de praktijk zeer ingewikkeld om onderdelen goed met een handscanner te kunnen scannen. Het is heel erg intensief qua kennis en ICT en onze ervaring is dat je toch nog altijd veel reverse engineering moet doen in de software. Vaak is het veel makkelijker om iets opnieuw te tekenen. Daarom is het onze wens dat we in de toekomst de tekeningen van de leveranciers kunnen krijgen. Ik vergelijk het altijd met de muziek- en de filmindustrie. Vroeger had je cd’s en bandjes en nu kan je dat allemaal streamen. Dat zouden wij ook graag willen. Maar daarvoor ben je wel afhankelijk van de leveranciers.”

De Ultimaker 3d printer aan boord van multipurpose fregat Zr. Ms. Evertsen (foto: Marine)

Deel deze pagina
Betabanen

Maritiem Nederland

Welkom op de site van Maritiem Nederland, hét opinie- en vakblad voor de gehele maritieme sector in Nederland.

Editie MNL 4-2019

Partners Maritiem Nederland