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3D-gedruckte Boote: Wir zeigen Ihnen die besten Beispiele

Auf 30. März 2021 von Isabell I. veröffentlicht
3D-gedrucktes Boot

Additive Fertigung ist heutzutage eine Produktionsmethode, die überall eingesetzt wird – egal, ob auf der Erde, in der Luft, im Weltraum oder sogar unter Wasser. Einige Akteure im maritimen Sektor setzen auf 3D-Technologien, um Komponenten für Boote, Ersatzteile für U-Boote und sogar Komponenten von Strömungsturbinen zu entwerfen. Heute möchten wir uns jedoch auf 3D-gedruckte Boote konzentrieren, die entweder komplett oder teilweise additiv gefertigt sind. Entdecken Sie, wie sich 3D-Technologien durch einige innovative Anwendungen auf die Konstruktion unserer Boote auswirken und erfahren Sie, wie ein 3D-gedrucktes Boot entstehen kann.

Europa’s erstes seetüchtiges 3D-gedrucktes Boot

Aus einer Zusammenarbeit von RISE (Research Institutes of Sweden) und Cipax, zu welchem das Boot-Unternehmen Pioner gehört, ist das erste seetaugliche 3D-gedruckte Boot Europa’s hervorgegangen das in einem Stück hergestellt wurde. Das Modell Pioner 14 Active Dark Line wurde mit ABB-Roboterarmen Schicht für Schicht aus einer Plastik-Glasfaser-Mischung zum Endprodukt geformt. Damit Kunden wie die Polizei oder das Militär künftig mit den 3D-Booten ausgerüstet werden können, gilt es noch die zu hohe Materialdichte mit Schwimmkörpern auszugleichen. Wenn dieses Ziel erreicht wird, soll der Kommerzialisierung des Modells schließlich nichts mehr im Weg stehen.

Das größte 3D-gedruckte Boot der Welt

Im September 2019 machte das Advanced Structures and Composites Center der University of Maine Schlagzeilen, als es bekannt gab, dass es das größte 3D-gedruckte Boot der Welt hergestellt hat. Das 3Dirigo ist 7,26 Meter lang und 2.268 Kilogramm schwer und wurde in 72 Stunden mit dem größten thermoplastischen 3D-Drucker der Welt gedruckt. Damit hält es nicht nur den Guinness-Weltrekord als größtes, 3D-gedrucktes Boot, sondern auch den Rekord für den größten 3D-gedruckten Gegenstand der Welt. Obwohl das Boot nicht wirklich benutzt wird, wurde es in einem Pool auf dem Alfond 22 Ocean Engineering Laboratory Testgelände getestet, wobei sowohl US-Senatoren als auch ein US-Abgeordneter aus Maine das Boot für eine Testfahrt bestiegen. Das Projekt ist Teil einer Partnerschaft mit dem Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums in Tennessee (ORNL) zur Entwicklung eines großformatigen AM-Programms auf Basis von 3D-Druckmaterialien, die Holzfasern enthalten.

Bildnachweis: University of Maine’s Advanced Structures and Composites Center

MAMBO – ein funktionales 3D-gedrucktes Boot aus Fiberglas

Das 2019 auf der internationalen Fachmesse FormNext vorgestellte MAMBO-Boot wurde von Moi Composites in Zusammenarbeit mit Autodesk, Catmarine, Micad und Owens Corning entwickelt. Es ist 6,5 Meter lang, 2,5 Meter breit und wiegt etwa 800 Kilogramm. Das Besondere an dem Projekt ist, dass es sich als das erste funktionale 3D-gedruckte Fiberglasboot entpuppte, das während der Bootsmesse in Genua in italienischen Gewässern segelte. Bei seiner Entwicklung setzte das Unternehmen auf die additive Fertigungstechnologie mit Endlosfaser-Verbundwerkstoffen, wobei zwei Roboter die zu montierenden Komponenten des Bootes hergestellt haben. Dieses System ermöglicht die Herstellung von viel leichteren, aber dennoch starken und haltbaren Teilen. Zusätzlich wird dadurch der Materialabfall verringert. Ein gelungenes Beispiel für die Möglichkeiten des 3D-Drucks im maritimen Bereich!

3D-gedrucktes Boot

Bildnachweis: Moi Composites

3D-Druck des AC9F

Das neuseeländische Unternehmen Yachting Developments baut bereits seit einigen Jahren Boote, wofür vor allem Verbundwerkstoffe verwendet werden. Um die Produktion seiner Schiffe zu beschleunigen, hat es einen Zweig entwickelt, der sich ausschließlich der additiven Fertigung widmet. Eines seiner jüngsten Projekte war der 3D-Druck aller Werkzeuge, die für den Bau des AC9F benötigt wurden. Hierbei handelt es sich um ein Boot, das an der 36. Ausgabe des America’s Cup teilnahm, der vom 10. bis 21. März stattfand. Dank des 3D-Drucks konnten die Teams die Herstellungszeit des endgültigen Bootes erheblich reduzieren.

Bildnachweis: Yachting Developments / Georgia Schofield

Das Projekt One Minute Boat

Jede Minute werden nicht weniger als 20 Tonnen Plastikmüll in die Ozeane gekippt – trotz dem Wissen, dass dies verheerende Folgen für die Meerestiere und die Umwelt im Allgemeinen hat. Deshalb hat Searious Business, ein Unternehmen, das sich auf den Kampf gegen die Plastikverschmutzung spezialisiert hat, das Projekt „One Minute Boat“ entwickelt. Das in 3D gedruckte Segelboot wird aus 20.000 kg PET-Plastik gebaut, das aus weggeworfenen Plastikflaschen gewonnen wird. Um ein Modell des Projekts zu erhalten, hat Searious Business mit der Firma Lay3rs zusammengearbeitet, die eine Replik des Bootes mit recyceltem PET in 3D gedruckt hat. Eine Initiative, die beweist, dass die additive Fertigung auch eine Rolle im Kampf gegen die Verschmutzung der Ozeane spielen kann.

3D-gedrucktes Boot

Bildnachweis: Searious Business

Die ersten autonomen 3D-gedruckten Boote der Welt

Roboat ist das zentrale Thema eines fünfjährigen Forschungsprojekts des Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions und des Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT. Die Institute wollen die weltweit erste (3D-gedruckte) Flotte von autonomen, schwimmenden Schiffen herstellen. Diese werden auf einer selbstfahrenden Technologie basieren, die Städte und ihre Wasserwege durch Automatisierung verändern soll. Autonome Plattformen werden integriert, um schwimmende Brücken und Bühnen zu bilden, Abfall zu sammeln, Waren zu liefern und Menschen zu transportieren, während sie gleichzeitig Daten über die Stadt sammeln.

Eine 3D-gedruckte Version der Livrea26

Unser nächstes 3D-gedrucktes Boot ist das Livrea26. Den Prototyp für dieses Boot fertigte die CRP Group, eine Industriegruppe, die sich unter anderem auf additive Fertigung und Rapid Prototyping spezialisiert. Die Inspiration für das 3D-Projekt, welches das Ergebnis einer Zusammenarbeit mit Livrea Yacht Italia ist, stammt von den traditionellen Fischerbooten auf der italienischen Insel Pantelleria. Zusammen möchten die Partner zur Entwicklung innovativer Materialien für den Bootsbau beitragen, mit dem Ziel, die Bauweisen und Entwürfe von Wasserfahrzeugen zu revolutionieren. Die 3D-gedruckte Version des Livrea26, welche den Maßstab 1:14 besitzt, besteht aus Windform-Materialien. Dank der additiven Fertigung und den Windform-Materialien konnte das Boot in nur wenigen Tagen gebaut werden, wobei die komplexesten Details und eine starke Ästhetik beibehalten werden konnte. 

Der 3D-gedruckte Bootsrumpf von Thermwood

Letztes Jahr hat Thermwood, ein auf großformatige, additive Fertigungslösungen spezialisiertes Unternehmen, mit Hilfe des 3D-Drucks eine Rumpfform für eine 51 Fuß lange Yacht aus kohlenstofffaserverstärktem ABS hergestellt. Dazu setzte das Unternehmen seinen kleinsten 3D-Drucker, den LSAM MT, ein, der ein Druckvolumen von 10 x 10 Fuß besitzt. Thermwood druckte dann in 65,5 Stunden (knapp 3 Tage) vier Teile mit einem Gesamtgewicht von 4.012 Pfund (etwa so viel wie ein Nilpferd), die es später zu einem ganzen Bootsrumpf zusammenschraubte.

Bildnachweis: Thermwood

Das 3D-gedruckte Kajak

Tatsächlich handelt es sich bei unserem nächsten Boot nicht um einen Prototypen oder eine Miniatur-Version, sondern um ein vollfunktionsfähiges Kajak – das erste seiner Art. Das Genie hinter dieser Erfindung ist Jim Smith von dem Unternehmen Grass Roots Engineering. Er konnte ein 5 Meter langes, 0,5 Meter breites und ca. 30 Kilogramm schweres Kajak herstellen, das aus 28 verschiedenen ABS-Kunststoffen besteht. Abgesehen davon, verwendete Jim lediglich Schrauben, Gewindeeinsätze und etwas Silikon-Dichtmasse. Um sein Projekt umzusetzen, kreierte der 3D Systems Ingenieur sogar einen individuellen, großflächigen 3D-Drucker. Eins ist sicher: Keine Herausforderung konnte ihn von dieser Innovation abhalten und wir sind gespannt, ob künftig mehr Kajaks 3D-gedruckt werden.

3D-gedrucktes Boot

Bildnachweis: Grass Roots Engineering

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