Francuski państwowy koncern stoczniowy Naval Group zaprojektował, wyprodukował i zainstalował na okręcie śrubę napędową wykonaną metodą addytywną ze stopu metali. Próby jednostki należącej do Marynarki Wojennej Republiki Francuskiej z pędnikiem wyprodukowanym przy zastosowaniu tej przyszłościowej technologii rozpoczęły się w grudniu ubiegłego roku.

Elementy śruby nastawnej o średnicy 2,5 m, w tym pięć 200-kilogramowychi płatów przykręcanych do jej piasty, „wydrukowano” w zakładzie Naval Group w Nantes-Indret w październiku 2020 r. Następnie przetransportowano je do Brestu, gdzie w listopadzie kompletny pędnik zainstalowano na końcu wału napędowego niszczyciela min Andromède (M 643) typu Tripartite. Po tym zabiegu okręt wyszedł w morze po raz pierwszy w drugiej połowie grudnia. Od tej pory śruba nowej generacji będzie używana wraz z jednostką w normalnym cyklu operacyjnym.

Prace badawczo-rozwojowe prowadzone były od trzech lat przez Dział Techniczny i Innowacji zakładu Naval Group w Nantes-Indret we współpracy z École Centrale w Nantes w ramach LabCom, czyli Wspólnego Laboratorium Technologii Morskich. W efekcie powstał największy na świecie pędnik wykonany metodą druku 3D, a jednocześnie pierwszy zastosowany na okręcie wojennym, jak też niebędący jedynie egzemplarzem testowym.

Konieczne przy tym było spełnienie surowych wymagań technicznych, takich jak odporność na korozję, kawitację, zmęczenie materiału, wibracje itp. Naval Group współpracował z instytucją klasyfikacyjną Bureau Véritas podczas całego procesu produkcji śruby, aby potwierdzić parametry techniczne pędnika w celu dopuszczenia go do normalnej eksploatacji na okręcie, o czym zdecydowały SSF (Service de soutien de la flotte), czyli Grupa Wsparcia Floty odpowiedzialna za utrzymanie okrętów Marine nationale w stanie operacyjnym, oraz Generalna Dyrekcja Uzbrojenia DGA (Direction générale de l'armement) Ministerstwa Sił Zbrojnych. Ostatecznie śruba uzyskała certyfikat Bureau Véritas.

Częściowo obrobiony płat śruby modelowej wydrukowany w ramach prac rozwojowych w zakładzie Naval Group w Nantes-Indret, zaprezentowany dziennikarzom w 2018 r. Fot. Tomasz Grotnik

Montaż i testy pędnika na Andromède to pierwszy krok w kierunku rozwoju tej technologii na potrzeby wojskowego przemysłu stoczniowego. W tym roku francuski koncern zamierza wydatkować 7 mln EUR na dalsze prace związane z technologią produkcji addytywnej. Pozwoli ona zmniejszyć ograniczenia techniczne, a tym samym umożliwi wdrożenie nowych rozwiązań produkcyjnych w celu uzyskania złożonych kształtów geometrycznych, których nie można wytworzyć konwencjonalnymi procesami. Skutkować to będzie również skróceniem czasu produkcji, a co za tym idzie, także wsparcia serwisowego.

Technika drukowania przestrzennego pozwala na optymalizowanie rozmieszczenia materiału, którym są typowe stopy śrubowe podawane w formie drutu, w różnych częściach konstrukcji, kontrolę rozkładu temperatury w procesie druku i tym samym eliminację wewnętrznych wad materiałowych czy naprężeń typowych dla konstrukcji odlewanych, a potem frezowanych. Ważna jest też powtarzalność pracy robota drukującego. W efekcie możliwe jest uzyskanie większej sprawności pędnika, zmniejszenie wytwarzanego przez niego hałasu i redukcji zużycia paliwa przez okręt.