UMaine Composites Center erhält 500.000 US-Dollar, um Bootsbauer bei der Einführung von 3D-Drucktechnologie zu unterstützen

Das Advanced Structures and Composites Center der University of Maine (Orono, ME, USA) hat vom Maine Technology Institute (MTI) 500.000 US-Dollar erhalten, um einen Technologiecluster zu bilden, der Bootsbauer in Maine dabei unterstützen soll, zu untersuchen, wie großflächiger 3D-Druck mit wirtschaftlichen Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen ( WPCs) können der Branche einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. WPCs sind Verbundwerkstoffe aus thermoplastischen Polymeren (z. B. PE, PP, PVC, PLA) verstärkt mit Holzfasern und/oder Holzmehl. Der Wert des WPC-Marktes wird im nächsten Jahrzehnt auf 1-10 Milliarden US-Dollar geschätzt.

Dieser Technologiecluster vereint das Fachwissen von UMaine-Forschern und führenden Unternehmen der Schifffahrtsindustrie, um den 3D-Druck (auch als additive Fertigung bekannt) weiterzuentwickeln und zu kommerzialisieren, um Bootsbauer im Bundesstaat zu profitieren.

Kleine bis mittelgroße Bootsbauer stehen oft vor der Herausforderung durch die Kosten und die Vorlaufzeit, die erforderlich sind, um traditionelle Schiffswerkzeuge und Bootsformen herzustellen. 3D-Druck kann laut den Forschern des UMaine Composites Centero dazu beitragen, die Produktionszeit für die Herstellung von Bootsformen um bis zu 75 % zu reduzieren.

Die weit verbreitete Einführung der additiven Fertigung in großem Maßstab wurde jedoch durch die hohen Kosten der 3D-Drucker und Ausgangsmaterialien gedämpft. Um dies anzugehen, wird das UMaine Composites Center eine Reihe von wirtschaftlichen holzgefüllten Materialien für Verbundwerkzeuganwendungen entwickeln. Die Verwendung von Füllstoffen auf Holzbasis senkt die Kosten erheblich und erhöht die Steifigkeit und Zähigkeit des Materials, während die Umweltbelastung reduziert und die Recyclingfähigkeit verbessert wird.

„Die Kombination aus additiver Fertigung und kostengünstigen, biogefüllten Materialien ist ein potenzieller Wendepunkt für die Bootsbauindustrie in Maine, da die Kosten für Schiffswerkzeuge um bis zu 50 Prozent gesenkt werden“, sagt James Anderson, Senior Research and Development Program Manager im UMaine Composites Center. „Die Bootsbauer in Maine können die Kosten für die Anschaffung eines großen 3D-Druckers und das Testen neuer Ausgangsmaterialien nicht tragen. Das UMaine Composites Center und die Bootsbauindustrie von Maine teilen eine Tradition der Innovation. Wir haben die Werkzeuge und das Wissen, um den Bootsbauern in Maine dabei zu helfen, ihre Produktivität zu steigern, Kosten zu senken und letztendlich ihre Tradition der Exzellenz in der Bootsbauindustrie fortzusetzen.“

„Seit 18 Jahren entwickelt das UMaine Composites Center Technologien zum Extrudieren von Kunststoffen, die mit Holzzellulose und Nanozellulosefasern gefüllt sind. Diese Kunststoffe enthalten bis zu 50 Gewichtsprozent Holzfasern“, sagt Habib Dagher, Executive Director des UMaine Composites Center.

„Jetzt werden wir dieselben stärkeren und steiferen Kunststoffe in sehr großen 3D-Druckern verwenden, um 20- bis 100-Fuß-Bootsformen und andere Bootsteile für Bootsbauer in Maine zu entwickeln. Durch den 3D-Druck von Kunststoffen mit 50 Prozent Holz wollen wir Bootsformen viel schneller und kostengünstiger herstellen als mit den heute üblichen Methoden. Wie wir lernen, werden wir mit Bootsbauern zusammenarbeiten, um den 3D-Druck in ihren Produktionsprozess für größere Bootsteile und schließlich die Boote selbst zu integrieren.“

Der Bootsbau ist nicht die einzige Branche, von der erwartet wird, dass sie von der Forschung und Entwicklung von UMaine profitiert. Die Universität arbeitet mit in Maine ansässigen Unternehmen zusammen, um eine lokale Lieferkette für ihre einzigartigen, biogefüllten Materialien zu entwickeln.

Der Zuschuss von 500.000 US-Dollar von MTI wird mit 500.000 US-Dollar vom Natick Soldier Research, Development &Engineering Center der US-Armee kombiniert, um einen Technologiecluster von UMaine-Ingenieuren und -Forschern mit Bootsbauern aus Maine zu bilden, darunter Custom Composite Technologies in Bath, Compounding Solutions in Lewiston, Back Cove Yachten in Rockland, Sabre Yachts in Raymond, Front Street Shipyard in Belfast, Hinckley Yachts in Trenton, Hodgdon Yachts in Boothbay, Kenway Composites in Augusta und Lyman-Morse Boatbuilding in Rockland.

Das Konsortium wird im Rahmen des Einführungs- und Vermarktungsprozesses daran arbeiten, Schiffswerkzeuge und Bootsformen für Tests und Bewertungen zu entwerfen und zu drucken und einen 3D-Druck-Schulungskurs für Bootsbauer zu entwickeln.