UMaine Composites Center ontvangt $ 500.000 om botenbouwers te helpen bij het integreren van 3D-printtechnologie

Het Advanced Structures and Composites Center van de University of Maine (Orono, ME, VS) heeft $ 500.000 ontvangen van het Maine Technology Institute (MTI) om een ​​technologiecluster te vormen om botenbouwers in Maine te helpen onderzoeken hoe grootschalig 3D-printen met behulp van zuinige, hout-kunststofcomposieten ( WPC's) kunnen de industrie een concurrentievoordeel opleveren. WPC's zijn composietmaterialen gemaakt van thermoplastische polymeren (bijv. PE, PP, PVC, PLA) versterkt met houtvezel en/of houtmeel. De WPC-markt wordt geschat op $ 1-10 miljard per jaar in het volgende decennium.

Dit technologiecluster brengt de expertise van UMaine-onderzoekers en leiders in de maritieme industrie samen om 3D-printen (ook bekend als additive manufacturing) verder te ontwikkelen en te commercialiseren ten behoeve van botenbouwers in de staat.

Kleine tot middelgrote botenbouwers worden vaak uitgedaagd door de kosten en doorlooptijd die nodig zijn om traditionele scheepswerktuigen en bootmallen te maken. Volgens onderzoekers van het UMaine Composites Centero kan 3D-printen de productietijd die nodig is voor het maken van bootmallen met maar liefst 75% verminderen.

De wijdverbreide acceptatie van grootschalige additive manufacturing is echter getemperd door de hoge kosten van de 3D-printers en grondstoffen. Om dit aan te pakken, zal het UMaine Composites Centre een reeks economische met hout gevulde materialen ontwikkelen voor composietgereedschapstoepassingen. Het gebruik van vulstoffen op houtbasis verlaagt de kosten aanzienlijk en verhoogt de stijfheid en taaiheid van het materiaal, terwijl de impact op het milieu wordt verminderd en de recycleerbaarheid wordt verbeterd.

"De combinatie van additieve fabricage en kosteneffectieve, bio-gevulde materialen is een potentiële game-changer voor de scheepsbouwindustrie in Maine door de kosten van scheepswerktuigen met maar liefst 50 procent te verlagen", zegt James Anderson, senior programmamanager onderzoek en ontwikkeling. in het UMaine Composites Center. “Maine botenbouwers kunnen de kosten van het aanschaffen van een grootschalige 3D-printer en het testen van nieuwe grondstoffen niet op zich nemen. Het UMaine Composites Centre en de scheepsbouwindustrie in Maine delen een traditie van innovatie. We hebben de tools en kennis om botenbouwers in Maine te helpen de productiviteit te verhogen, de kosten te verlagen en, uiteindelijk, hun traditie van uitmuntendheid in de botenbouwindustrie voort te zetten.”

“De afgelopen 18 jaar heeft het UMaine Composites Center technologieën ontwikkeld om kunststoffen gevuld met houtcellulose en nanocellulosevezels te extruderen. Deze kunststoffen bevatten tot 50 gewichtsprocent houtvezel”, zegt Habib Dagher, uitvoerend directeur van het UMaine Composites Center.

“Nu gaan we dezelfde sterkere en stijvere kunststoffen gebruiken in zeer grote 3D-printers om 20 tot 100 voet bootmallen en andere bootonderdelen te ontwikkelen voor botenbouwers in Maine. Door kunststoffen te 3D-printen met 50 procent hout, willen we bootmallen veel sneller en goedkoper produceren dan de traditionele methoden van vandaag. Naarmate we meer leren, zullen we samenwerken met botenbouwers om 3D-printen op te nemen in hun productieproces voor grotere bootonderdelen en, uiteindelijk, de boten zelf.”

Botenbouw is niet de enige industrie die naar verwachting zal profiteren van het onderzoek en de ontwikkeling van UMaine. De universiteit werkt samen met in Maine gevestigde bedrijven om een ​​lokale toeleveringsketen te ontwikkelen voor haar unieke, bio-gevulde materialen.

De subsidie ​​van $ 500.000 van MTI zal worden gekoppeld aan $ 500.000 van het Natick Soldier Research, Development &Engineering Center van het Amerikaanse leger om een ​​technologiecluster te vormen van UMaine-ingenieurs en onderzoekers met botenbouwers uit Maine, waaronder Custom Composite Technologies in Bath, Compounding Solutions in Lewiston, Back Cove Jachten in Rockland, Sabre Yachts in Raymond, Front Street Shipyard in Belfast, Hinckley Yachts in Trenton, Hodgdon Yachts in Boothbay, Kenway Composites in Augusta en Lyman-Morse Boatbuilding in Rockland.

Het consortium zal werken aan het ontwerpen en printen van maritieme gereedschappen en bootmallen voor testen en evaluatie, en zal een 3D-printtrainingscursus voor botenbouwers ontwikkelen, als onderdeel van het adoptie- en commercialiseringsproces.