Construir modelos de navios com impressão 3D

MODELAÇÃO DE NAVIOS E IMPRESSÃO 3D

Como especialistas em modelação de navios há mais de 40 anos, temos explorado as possibilidades de utilização de novas tecnologias, como a impressão 3D.

Aqui, iremos focar-nos no fabrico de navios modernos, ou seja, réplicas de navios a partir do século XIX, quando já se construíam navios em aço e outros polímeros. Anteriormente, os navios eram feitos de madeira e, por isso, as réplicas também devem ser feitas de madeira.

Para o fabrico de um modelo, seja um veleiro, um iate a motor, um navio mercante ou qualquer outro tipo de embarcação, existem duas partes distintas: o casco e o resto do navio. O restante refere-se a mastros, velas, todos os elementos do convés, âncoras, correntes, etc.

Os testes que realizámos tiveram como objetivo replicar o casco do navio; no nosso caso, testámos com um modelo do Beneteau Oceanis 411.

Tivemos uma reunião com uma empresa em Barcelona, ​​Espanha, especializada na impressão 3D de componentes, e contactámos também engenheiros especialistas da HP, localizada em Sant Cugat del Vallès.

A primeira coisa que nos disseram foi que, para imprimir qualquer coisa, é necessário um ficheiro G-code (. gcode), que fornece à impressora instruções sobre o que imprimir e como fazê-lo. Para obter este ficheiro, é necessário utilizar programas de design que geram ficheiros . stl, que são depois convertidos para . gcode. Existem três formas de criar o projeto e obter o ficheiro . stl:

- Fazer manualmente utilizando as plantas do estaleiro, inserindo todas as dimensões do casco e criando a malha do resultado final.

- Importar plantas de outros softwares, como o AutoCAD ou similares. As importações nunca são perfeitas devido a pequenas corrupções e/ou diferenças linguísticas entre os programas, sendo necessária uma revisão manual do projeto final.

- Criar um modelo inicial de madeira por um dos nossos modeladores e digitalizar o casco com um scanner 3D. Mais uma vez, os scanners 3D não são perfeitos e é necessária uma revisão manual do resultado final.

É também importante ter em conta, embora não seja comum nos cascos de barcos, que as impressoras 3D têm por vezes de imprimir áreas de reforço adicionais para determinadas partes. Isto é necessário quando se precisa de uma peça muito frágil, mas, mais uma vez, não é o nosso caso.

Agora, também precisamos de decidir se queremos fabricar uma única unidade ou uma série (por exemplo, 30 unidades). Se quisermos fabricar uma única unidade, a primeira opção é muito dispendiosa, pois implica mais de um mês de trabalho de uma pessoa a modelar o casco. Como deve imaginar, o custo pode chegar a cerca de 3.000€ apenas para este trabalho, segundo os especialistas.

A terceira opção parece-nos sem sentido, uma vez que, se já modelámos o casco manualmente, não há razão para o imprimir, certo?

Resta-nos, portanto, a segunda opção, assumindo que já temos os planos em formato de ficheiro. No entanto, é de salientar que nenhum estaleiro fornece plantas dos seus modelos (nem mesmo mediante pagamento). No máximo, enviam uma planta e/ou vista lateral em formato PDF. Portanto, esta opção também é bastante complicada.

Se fossemos construir uma série de barcos, poderíamos considerar a opção 1 ou a opção 3. Já abordámos a primeira opção; a terceira opção, digitalizar em 3D um modelo que nós próprios construímos em madeira, custaria 2.000€ (segundo os especialistas).

Na nossa experiência, digitalizámos um casco de madeira que tínhamos construído a partir do Beneteau Oceanis 411 usando uma empresa de impressão 3D. Levamos-lhes o modelo de madeira e, passados ​​40 dias, informaram-nos que tinham concluído a digitalização 3D. Tiveram de dedicar muitas horas ao retoque da malha do casco porque o scanner não era perfeito (se o resultado final não for perfeito, não cumpre a qualidade desejada). O custo reportado foi de 3.500€.

Assim que o ficheiro . gcode ficou pronto, fizeram uma impressão de teste e entregaram-nos o resultado final.

O resultado foi que o casco apresentava muitas imperfeições, que tivemos de corrigir manualmente com os nossos modeladores.

A conclusão do teste é que o resultado final impresso exige tanto trabalho para corrigir as imperfeições que, atualmente, ainda é muito mais económico e eficiente produzir réplicas em série utilizando moldes de silicone e banhos de resina.

Esperamos que a tecnologia melhore ainda mais para que possamos utilizar a impressão 3D no nosso trabalho.