A teherszállító hajók nagy és bonyolult motorjai komoly kihívást jelentenek a környezetileg fenntarthatóbb működésért küszködő iparágnak. Optimalizálni kell ezeknek a motoroknak az alkatrészeit, például a tömegük csökkentésével csökkenthető az üzemanyag-fogyasztás is.
Az additív gyártás segíthet a problémák kezelésében – állapította meg Thomas Dahmen, a koppenhágai Dán Műszaki Egyetem kutatója, a hajóiparnak is dieselmotorokat gyártó német MAN Energy Solutions vállalattal közösen végzett kutatási anyagban. Azt vizsgálták, hogy milyen hatása lenne egy printelt fecskendező fúvókának.
A tengeri szállítás a világkereskedelem nyolcvan, a kereskedelmi érték hetven százalékát jelentő, soktrillió dolláros, viszont komoly környezeti kérdéseket felvető iparág. A teherhajók növelik a lég- és a vízszennyezést, és más károkat is okoznak, az EU-s üvegházhatású gázok szállítás útján történő kibocsátásának 13,4 százalékáért felelnek, és ez nagyon magas szám, az iparágnak változtatnia kell.
Dahmen és társai azért összpontosítottak a fúvókára, mert az juttatja a motorokba a tisztább égés miatt levegővel kevert üzemanyagot. Részben a motor élettartama, tartóssága is a fúvókától függ, azaz a fenntarthatóság szempontjából is nagyon fontos alkatrészről van szó.
A kutatók jó ideje tisztában voltak azzal, hogy nyomtatott fémalkatrészekkel korábban elképzelhetetlen lehetőségek nyílnak meg. Egyértelműnek tűnt a lehetőségek átfogó tanulmányozása. Speciális mátrixszal vizsgálták a 3D nyomtatást, hogy mennyi pluszt ad az egészhez, majd moduláris csomagot dolgoztak ki a nyomtatott fúvókához, hogy hogyan kell megtervezni.
Az additív gyártáshoz kialakított design, a fúvóka meghajlítása eredményeként jobb lett az üzemanyag cirkulációja, és ezzel az égés. Az új terv miatt csökken a nitrogénoxid kibocsátás is. Mindezek bizonyításához viszont még több tesztet kell elvégezniük. Az eddigiek eredményei mindenesetre bizakodásra adnak okot.
Dahmen a különböző nyomtatóeljárásokat is tanulmányozta, és arra a következtetésre jutott, hogy a fúvóka előállításához a binder jetting a legalkalmasabb technológia.
