Quattro studenti di ingegneria oceanografica dell’Università del Rhode Island (URI) hanno utilizzato una stampante 3D SLA Form 2 per dimostrare le capacità della stampa 3D in mare.
A bordo di una nave da ricerca operata dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), denominata Okeanos Explorer , il team ha combattuto i mari tempestosi con attrezzature per la stampa 3D per strumenti noti come CTD (conducibilità, temperatura e profondità).
Come strumenti oceanografici, i CTD sono utilizzati per misurare la salinità (livello dell’acqua salata) e la pressione dell’acqua di mare.
Il team URI ha riconosciuto la produzione additiva come soluzione per la sostituzione tempestiva di attrezzature su navi da ricerca situate nel mezzo dell’oceano. Tuttavia, le stesse condizioni tumultuose che danneggiano e rompono tali strumenti, devono essere indirizzate correttamente alla stampa 3D di nuovi strumenti.
Pertanto, gli ingegneri hanno esaminato i precedenti dati di movimento da Okeanos Explorer e creato una piattaforma di simulazione del movimento per la stampante 3D Form 2 per simulare il movimento della nave e valutare come la macchina si sposterebbe a bordo.
Il modulo 2 è stato anche montato su una piattaforma di stabilizzazione, che, secondo l’URI, è comunemente usata per stabilizzare le macchine fotografiche IMAX prima di salpare da San Juan, Porto Rico, alla fine dell’anno scorso.
“Abbiamo inventato una matrice di test per valutare quanto bene la stampante possa eseguire diversi compiti [e] che ci permettano di valutare quantitativamente e qualitativamente le proprietà meccaniche dei risultati”, ha affermato Josh Allder, uno studente di Ocean Engineering presso l’URI.
Prima della partenza, il team ha acquisito familiarità con il modulo 2 e ha scoperto l’accelerometro interno, un dispositivo integrato che monitora il livello della macchina durante ogni stampa 3D.
Se instabile, la resina in Forma 2 può traboccare o fuoriuscire potenzialmente, il che influirà negativamente sul risultato del modello 3D. Pertanto, si verifica un messaggio di errore e si interrompe automaticamente la stampa. La piattaforma di simulazione del movimento URI ha risparmiato agli studenti il problema di livellare manualmente la stampante 3D tra ogni livello.
Gli studenti hanno deliberatamente lavorato con una stampante 3D SLA per produrre parti più dense e traslucide di risoluzione superiore che non possono essere create attraverso FFF.
In acque libere, il team URI ha prodotto stampe in lotti di tre lunghi pezzi a forma di osso e un piccolo cubo. I pezzi a forma di osso sono stati quindi utilizzati per prove di trazione. Successivamente, gli alloggiamenti per la pressione sono stati stampati in 3D per contenere gli strumenti CTD.
L’integrità strutturale degli alloggiamenti è stata testata mentre venivano abbassati in mare a una profondità di 200 metri. È stato calcolato che le unità avrebbero mantenuto la loro forma e avrebbero sigillato fino a 310 metri. Sean Nagle del team di ingegneri oceanici URI ha spiegato:
“Ero in apprensione mentre aspettavo che portassero gli alloggi a bordo della nave e nel laboratorio. Ma ero estasiato nel vedere che entrambe le custodie rimanevano stagne “.
“COME PROVA DEL CONCETTO, QUESTO È STATO UN GRANDE SUCCESSO. ABBIAMO STAMPATO IN 3D UNA CUSTODIA A PRESSIONE SU UNA NAVE DA RICERCA IN MOVIMENTO, USANDO UN TIPO DI STAMPANTE CHE NON ERA MAI STATA PORTATA IN MARE PRIMA. “
Il team URI è sbarcato dall’Okeanos Explorer di Nassau, Bahamas, alla fine del 2018. I risultati di questa ricerca sono registrati dagli studenti in un documento di 63 pagine intitolato ” Sistema di stabilizzazione per consentire la stampa 3D in un ambiente dinamico “.
