Centro de Compuestos UMaine obtiene 500.000 $ para impulsar adopción de impresión 3D en constructores navales de Maine

El Centro de Estructuras Avanzadas y Compuestos de la Universidad de Maine (Orono, ME, EE. UU.) ha recibido 500.000 $ del Instituto de Tecnología de Maine (MTI) para formar un clúster tecnológico que ayude a los constructores navales de Maine a explorar cómo la impresión 3D a gran escala usando compuestos de madera-plástico (WPC) económicos puede proporcionar a la industria una ventaja competitiva. Los WPC son materiales compuestos hechos de polímeros termoplásticos (p.ej., PE, PP, PVC, PLA) reforzados con fibra de madera y/o harina de madera. El mercado de WPC se estima que valdrá 1-10 mil millones de dólares anuales para la próxima década.

Este clúster tecnológico reúne la experiencia de investigadores de UMaine y líderes de la industria marina para desarrollar y comercializar aún más la impresión 3D (también conocida como fabricación aditiva) para beneficiar a los constructores navales del estado.

Los constructores navales pequeños y medianos a menudo se enfrentan al coste y tiempo de entrega requeridos para crear utillajes y moldes navales tradicionales. La impresión 3D puede ayudar a reducir el tiempo de producción necesario para fabricar moldes de barcos hasta en un 75% según investigadores del Centro de Compuestos de UMaine.

Sin embargo, la adopción generalizada de fabricación aditiva a gran escala se ha visto limitada por el alto coste de las impresoras 3D y materiales de alimentación. Para abordar esto, el Centro de Compuestos de UMaine desarrollará una gama de materiales rellenos de madera económicos para aplicaciones de utillaje compuesto. El uso de rellenos base madera reduce significativamente el coste y aumenta la rigidez y tenacidad del material, mientras reduce el impacto ambiental y mejora la reciclabilidad.

"La combinación de fabricación aditiva y materiales bio-rellenados rentables es un potencial cambio de juego para la industria naval de Maine al reducir el coste de utillaje marino hasta en un 50 por ciento", dice James Anderson, gerente senior de programa de investigación y desarrollo en el Centro de Compuestos de UMaine. "Los constructores navales de Maine no pueden absorber el coste de adquirir una impresora 3D a gran escala y probar nuevos materiales de alimentación. El Centro de Compuestos de UMaine y la industria naval de Maine comparten una tradición de innovación. Tenemos las herramientas y conocimiento para ayudar a los constructores navales de Maine a aumentar productividad, reducir costes y, en última instancia, continuar su tradición de excelencia en la industria naval".

"Durante los últimos 18 años, el Centro de Compuestos de UMaine ha estado desarrollando tecnologías para extruir plásticos rellenos con celulosa de madera y nanofibras de celulosa. Estos plásticos contienen hasta 50 por ciento de fibra de madera en peso", dice Habib Dagher, director ejecutivo del Centro de Compuestos de UMaine.

"Ahora, usaremos estos mismos plásticos más fuertes y rígidos en impresoras 3D muy grandes para desarrollar moldes de barcos de 20 a 100 pies y otras piezas de barcos para constructores navales de Maine. Al imprimir en 3D plásticos con 50 por ciento de madera, nuestro objetivo es producir moldes de barcos mucho más rápido y barato que los métodos tradicionales actuales. A medida que aprendamos, trabajaremos con constructores navales para incorporar impresión 3D en su proceso de producción para piezas de barcos más grandes y, eventualmente, los barcos mismos".

La construcción naval no es la única industria que se espera beneficie de la investigación y desarrollo de UMaine. La universidad está trabajando con empresas de Maine para desarrollar una cadena de suministro local para sus materiales únicos bio-rellenados.

La subvención de 500.000 $ de MTI se igualará con 500.000 $ del Centro de Investigación, Desarrollo e Ingeniería de Soldados Natick del Ejército de EE. UU. para formar un clúster tecnológico de ingenieros e investigadores de UMaine con constructores navales de Maine, incluyendo Custom Composite Technologies en Bath, Compounding Solutions en Lewiston, Back Cove Yachts en Rockland, Sabre Yachts en Raymond, Front Street Shipyard en Belfast, Hinckley Yachts en Trenton, Hodgdon Yachts en Boothbay, Kenway Composites en Augusta y Lyman-Morse Boatbuilding en Rockland.

El consorcio trabajará para diseñar e imprimir utillajes navales y moldes de barcos para pruebas y evaluación, y desarrollar un curso de formación en impresión 3D para constructores navales, como parte del proceso de adopción y comercialización.