Zum Schiffbau zählt nicht nur die Ingenieurwissenschaft, die sich mit der Entwicklung von Schiffen befasst, sondern auch der Industriezweig, der Schiffe fertig und repariert. In allen Bereichen können 3D-Drucker die Aufgaben erleichtern, Prozesse verkürzen und Kosten einsparen. Diese Seite beschäftigt sich mit dem Thema „3D-Druck im Schiffbau“, seinen Einsatzbereichen und zeigt in einer fortlaufend aktualisierten Übersicht Praxisbeispiele für den Einsatz von 3D-Druckern in der weltweiten Schiffbauindustrie.
Die Fertigung mittels 3D-Druck erreicht auch zunehmend den Schiffbau und deren Manufakturen. Immer mehr Schiffbauunternehmen entdecken das Potenzial und die Möglichkeiten der 3D-Drucktechnologie für sich, zum Beispiel die Fertigung mit weniger Verschleiß oder das schnellere Prototyping. Der 3D-Druck, auch als Additive Fertigung bekannt, könnte dadurch große Auswirkungen auf das ertragreiche After-Sales-Geschäft, die Produktentwicklung und die Wettbewerbslandschaft von Schiffsmanufakturen haben. Gleichzeitig eröffnet sich eine Vielfalt von Chancen, um bestehende Marktpositionen zu stärken und um neue Marktpotenziale zu erschließen.
Daher sollten sich Führungskräfte solcher Manufakturen mit den bevorstehenden Chancen und Veränderungen im eigenen Marktumfeld auseinandersetzen und gleichzeitig notwendige Maßnahmen durchführen. Es ist unbestritten, dass sich bestehende Geschäftsmodelle und Marktbedingungen durch die Einführung des 3D-Drucks in konventionelle Produktionslinien verändern. Hiervor sind besonders technisch komplexe Produkte und Kleinserienfertigungen betroffen, so dass der 3D-Druck im Schiffbau bereits effektiv genutzt wird, wie auch die zahlreichen Beispiele am Ende dieser Seite zeigen.
Ein Schiff in seiner vollen Größe hat viele komplizierte Formstücke und ist eine komplexe geometrische Form. Viele dieser Formstücke müssen maßstabsgetreu hergestellt werden, wobei die traditionelle Fertigungsmethode eines Prototyps aus Plastik oder Holz einen sehr arbeitsintensiven und anspruchsvollen Vorgang darstellt. Dieser kann sogar über mehrere Wochen dauern und ist auch ziemlich kostenintensiv ist. Dies änderte sich durch die Anwendung von 3D-Druckern, die solche Prototypen und sogar auch funktionstüchtige Ersatzteile innerhalb eines Tages herstellen können. Dies erlaubt Schiffbauern maßgeschneiderte Prototypen-Teile für Schiffe mit einer bedeutenden Kosten- und Zeitersparnis herzustellen.
Die außergewöhnlich kurze Herstellungszeit in Kombination mit einem geringen Montageaufwand gewährt im Umgang mit Kundenanfrage weit mehr Flexibilität als früher mit konventionellen Herstellungsmethoden. Vom 3D-Druck im Schiffbau profitiert man auch bei der Herstellung von Gehäusen für Propellergondeln, die grundsätzlich sehr schwierig zu produzieren und montieren sind. Allein die Möglichkeit verschiedene Teile mit einem 3D-Drucker zu drucken, gestaltet die Montage deutlich einfacher.
Um die Zahlen ein bisschen näherzubringen, bedeutet der Einsatz der 3D-Drucktechnologie im Schiffbau eine Reduzierung der Herstellungszeit von bis zu 70 % und einer Kostendämmung von rund 30 %. So wird der 3D-Druck neben dem Einsatz im Militär, der Automobilindustrie, Bildung, Medizin, Sport, Kunst und vielen weiteren Branchen auch im Schiffbau angewendet. Auf dieser Seite berichten wir regelmäßig über den 3D-Druck in der Schiffsmanufaktur und halten Sie auch zukünftig auf dem Laufenden.
Damen Compact Crafts und das niederländische Unternehmen CEAD entwickeln gemeinsam ein 3D-gedrucktes Arbeitsboot aus HDPE. Ziel des Projekts ist die Erprobung neuer Produktionsmethoden für nachhaltigere und effizientere Schiffbauprozesse.
Das US-Unternehmen ErectorCraft hat sich als erster Anbieter auf die kommerzielle Herstellung von 3D-gedruckten Bootsrümpfen spezialisiert. Mithilfe großformatiger 3D-Drucksysteme auf HDPE-Basis fertigt es Strukturkomponenten für Schiffe direkt vor Ort – effizient und nachhaltig.
Die Internationale Vereinigung der Klassifikationsgesellschaften (IACS) hat eine neue Empfehlung veröffentlicht, die Standards für den Einsatz additiv gefertigter Metallteile in der maritimen und Offshore-Industrie setzt. Die Richtlinie „Rec. 186“ umfasst Anforderungen von der Konstruktion bis zur Nachbearbeitung und richtet sich an Werften, OEMs und Betreiber.
Die Marine der Republik Korea hat erstmals ein mobiles, robotergestütztes Metall-3D-Drucksystem eingeführt, um Ersatzteile für militärische Fahrzeuge vor Ort zu fertigen. Realisiert wurde das Projekt durch die Zusammenarbeit von AM Solutions aus Südkorea und dem spanischen 3D-Druck-Spezialisten Meltio.
Newport News Shipbuilding hat erstmals eine 3D-gedruckte Ventilverteilerbaugruppe auf einem neuen US-Flugzeugträger installiert. Das Bauteil wurde mit additiver Fertigung hergestellt und soll Bauzeiten verkürzen sowie die Qualität verbessern. Weitere 3D-gedruckte Komponenten sind für kommende Schiffe der US Navy geplant.
V2 Group und Caracol AM haben einen sechs Meter langen, 3D-gedruckten Katamaran entwickelt. Mithilfe robotergestützter 3D-Drucktechnologie soll das Boot die Skalierbarkeit additiver Fertigung im Schiffbau demonstrieren. Das Projekt zeigt Potenzial für nachhaltigere und effizientere Produktionsmethoden in der Branche.
AML3D hat für das Virginia-Klasse-U-Boot-Programm der US-Marine 3D-gedruckte Komponenten geliefert. Die Bauteile sollen nach Tests ab 2025 im Einsatz erprobt werden. Die schnelle Fertigung unterstreicht die Bedeutung der additiven Fertigung im Rahmen der AUKUS-Partnerschaft.
Das australische Metall-3D-Druck-Unternehmen AML3D hat erfolgreich Kupfer-Nickel-Komponenten für das Virginia-Class-U-Boot-Programm der US-Marine geliefert. Die 3D-gedruckten Bauteile wurden in weniger als fünf Wochen hergestellt und tragen zur Stärkung der AUKUS-Lieferkette bei.
Das britische 3D-Druck-Unternehmen Renishaw unterstützt das Team von INEOS Britannia beim 37. America’s Cup mit innovativen Technologien wie Positionssensoren und additiv gefertigten Leichtbaukomponenten. Ziel ist die Optimierung der Leistung des neuen AC75-Regattabootes „Britannia“.
Das PoliMi Sailing Team und WASP, beide Unternehmen aus Italien, entwickelten eine nachhaltige Bootshülle für die Sumoth Challenge mit Hilfe des POWER WASP 45 HDP Großformat-3D-Druckers. Durch den Einsatz von 3D-Druck konnten Materialien und Produktionszeit eingespart sowie innovative Geometrien umgesetzt werden.
ABS und die Maritime and Port Authority of Singapore (MPA) entwickeln gemeinsam einen modellbasierten Qualifikationsrahmen für die additive Fertigung im maritimen Sektor. Partner sind unter anderem A*STAR und Mencast Marine.
Ein hybrider Metall-3D-Drucker an Bord der USS Somerset, ein Kriegsschiff der United States Navy, reparierte erfolgreich eine defekte Umkehrosmosepumpe während der Übung RIMPAC 2024. Diese Zusammenarbeit zwischen CAMRE und dem Verteidigungsministerium zeigt die Vorteile der additiven Fertigung auf See.
Das Orient Express Racing Team hat sich mit HP Inc. zusammengeschlossen, um fortschrittliche 3D-Drucktechnologien für die 37. America’s Cup zu nutzen. HP stellt dem Team hochmoderne Technik zur Verfügung, um die Leistung und Effizienz des AC75-Bootes zu verbessern.
Renishaw hat mehrere additiv gefertigte Teile für das AC75-Rennboot von INEOS Britannia entwickelt, um Gewicht zu reduzieren und die Leistung zu verbessern. Die Zusammenarbeit umfasste Positionsmessung, Fertigungsprozesskontrolle, Metall-Additive-Manufacturing und Raman-Spektroskopie.
Die US-Marine plant, die Effizienz und Einsatzbereitschaft ihrer U-Boot-Flotte durch den Einsatz von fast 100 durch 3D-Druck hergestellten Teilen bis Ende des Jahres deutlich zu erhöhen. Dies unterstreicht das wachsende Potenzial additiver Fertigungsverfahren in der militärischen Anwendung.
EOS, in Partnerschaft mit Phillips Federal und Austal USA, hat eine neue Kupfer-Nickel-Legierung, EOS CopperAlloy CuNi30, für den 3D-Druck entwickelt. Diese Legierung zeichnet sich durch ihre Beständigkeit gegen Salzwasserkorrosion aus und wurde speziell für die Bedürfnisse der US-Marine konzipiert. Die Zusammenarbeit zielt darauf ab, die Effizienz und Möglichkeiten des 3D-Drucks in der maritimen Industrie zu erweitern.
Dubai nimmt mit der Einführung von 3D-gedruckten Abras eine führende Rolle in der Verbindung von traditionellem Bootsbau und moderner Technologie ein. Die neuen, umweltfreundlichen Boote versprechen eine deutliche Reduzierung der Produktionszeit und Kosten. Ein Modell wurde bereits auf der WETEX und DSS Show vorgestellt.
Die ABS Gruppe arbeitet zusammen mit verschiedenen Partnern an einem Projekt zur Herstellung eines 3D-gedruckten Schiffsschraubers. Dabei stehen Qualität, Zeitoptimierung und die Einhaltung von Klassifizierungsstandards im Vordergrund. Singapur zeigt sich als wichtiger Knotenpunkt für innovative Entwicklungen im maritimen Sektor.
Rosotics hat die ersten Studien zur additiven Fertigung von HY-Klasse-Legierungsstahlstrukturen abgeschlossen, die speziell für maritime Anwendungen entwickelt wurden. Mit ihrem induktionsbasierten M1 3D-Drucker planen sie den Druck großer Metallstrukturen für Tiefsee-Tests durch die US-Marine.
Thyssenkrupp und Wilhelmsen präsentieren mit Pelagus 3D eine innovative Plattform für den maritimen Bereich. Die Plattform zielt darauf ab, die Ersatzteillogistik auf See zu optimieren und ermöglicht die On-Demand-Fertigung für über 3000 Schiffe und Bohrinseln. Mit einem Fokus auf Effizienz und Nachhaltigkeit, steht Pelagus 3D verschiedenen Akteuren der maritimen Industrie offen.