Una collaborazione tra DTU e MAN Energy Solution punta a realizzare stampe in 3D di componenti si motori navali, a tutto vantaggio della navigazione sostenibile e di un minor utilizzo di carburante
di Andrea Barbieri Carones
(Rinnovabili.it) – La navigazione sostenibile passa anche attraverso la stampa digitale in 3D di parti del motore delle navi. Un’importante area di interesse negli sforzi dell’industria marittima per diventare più ecocompatibile.
Per questo è importante che le singole parti del motore siano efficienti e che siano continuamente ottimizzate per soddisfare le future esigenze di un consumo di carburante più basso e più ecologico. Un componente essenziale in questo contesto è l’ugello di iniezione, che inietta il carburante nel motore, dove viene miscelato con l’ossigeno per garantire una combustione ottimale.
In un progetto di collaborazione tra DTU e MAN Energy Solutions, un giovane ricercatore ha condotto un’indagine approfondita per verificare se potesse essere vantaggioso stampare in 3D questo componente.
“In MAN Energy Solutions, siamo da tempo consapevoli che il metallo stampato in 3D può fornirci opportunità per progettare parti importanti dei nostri motori navali. Cose che prima non erano possibili” ha detto Peter Hagen, ingegnere meccanico presso MAN Energy Solutions.
Dalle parole, al progetto. A condurre lo studio di fattibilità è stato Thomas Dahmen di DTU Mechanical Engineering. Che ha iniziato effettuando un’analisi sulla qualità della stampa 3D.
“Applicando il modello e combinandolo con approfondimenti tecnici sia sui metodi di stampa 3D che sull’iniezione di carburante, ho creato un kit modulare di come gli ugelli stampati in 3D possono essere progettati per aumentare le prestazioni del motore e la durata del prodotto”, ha detto.
Il miglioramento dell’ugello di iniezione si basava sul fatto che si poteva ottenere un flusso di carburante migliore con un design leggermente diverso e più curvo. A tutto vantaggio della combustione del motore. Le prove iniziali suggeriscono anche che l’ugello potrebbe potenzialmente aiutare a ridurre le emissioni di NOx dal motore, anche se saranno necessari ulteriori studi per dimostrare tale effetto.
Navigazione sostenibile, quale tipo di stampa in 3D?
Il nuovo ugello di iniezione stampato in 3D ha mostrato risultati così promettenti nel laboratorio DTU che è stato successivamente testato su vasta scala da MAN Energy Solutions presso il Research Center Copenhagen.
“Il test è andato bene. Ora puntiamo a fare un test a lungo termine” aggiunge Peter Hagen. “L’indagine approfondita effettuata dallo staff di Thomas ci ha fornito una base fantastica per andare avanti con la stampa 3D di componenti metallici per motori marini. Sono abbastanza sicuro che li vedremo presto in motori reali”.
Peter Hagen sottolinea che la collaborazione con DTU sull’ottimizzazione continua dei motori marini continuerà in futuro e che favorirà la navigazione sostenibile.
Nella sua analisi completa, oltre a esaminare il design degli ugelli, Thomas Dahmen ha anche confrontato i pro ei contro di due diverse tecniche di stampa 3D – Laser Powder Bed Fusion e Binder Jetting – in combinazione con l’utilizzo di diversi tipi di materiali.
“Questa parte delle analisi ha messo in evidenza che la Binder Jetting permette prodotti che sarebbero impossibili da realizzare con altri processi”.
