Doktorandprojekt: Sjövärdighetsanalys av WAAM-tillverkade marina propellrar
I detta projekt studerar vi den generella frågan: hur kan marina komponenters och/eller strukturers sjövärdighet analyseras, då de produceras med ny och obeprövad tillverkningsteknik? Frågan studeras med den ingenjörsvetenskapliga metoden "systems engineering" och utförs som en systemanalys av WAAM-tillverkade fartygspropellrar.
Fakta om projektet
Projektledare
Per Lindström Lussi
Övriga projektmedlemmar
Govindraj Ramesh Babu, Martin Kroon och Lars Håkansson, Linnéuniversitetet; Isak Andersen, DNV AS, Norge
Deltagande organisationer
Linnéuniversitetet; DNV AS, Norge, BERG Propulsion AB
Finansiärer
DNV AS, Norge, DynaMore Nordic AB, BERG Propulsion AB
Tidsplan
1 nov 2019–1 nov 2025
Ämne
Maskinteknik (institutionen för maskinteknik, fakulteten för teknik)
Mer om projektet
Additiv tillverkning (AM) av metalliska komponenter är under snabb teknisk utveckling. Tekniken är mycket lovande på grund av sin förmåga att, på en relativt kort produktionstid, kunna tillverka mycket homogena komponenter med komplexa geometrier. Wire Arc AM (WAAM) är en av de mest kommersiellt använda AM-metoderna för tillverkning av marina applikationer. Detta tack vare den 6-axliga robotens dimensioner och rotationer som möjliggör högeffektiv lager på lager-svetsning för en hel rad geometriska objekt.
Trots att kopparbaslegeringen Ni-Al-Bronze (CU3) i allmänhet föredras vid tillverkning av marina propellrar, medför WAAM-metoden två huvudsakliga effekter:
- Ljusbågssvetsning medför mycket snabba svalningsförlopp av svetsgodset i varje enskild svetssträng.
- Svetsgodset i varje enskild svetssträng blir återupphettat av de närmast därpå liggande svetssträngarna.
Därför kommer svetsgodset för varje enskild svetssträng att erhålla en mycket komplex termo-mekanisk historik. Det är ett väl känt faktum och mycket väl förstått att svetsgodsets faktiska fysikaliska egenskaper beror på ett intrikat förhållande mellan ett flertal bidragande faktorer (P Lindström 2017), se figur 1.
Studien adresserar den termo-mekaniska historikens inverkan på WAAM-tillverkade fartygspropellrars sjövärdighet. Sjövärdighet är sjöfartsnäringens traditionella begrepp för "funktionsstabilitet", medan det inom den landbaserade raft- och processindustrin kallas för "fitness for service" (FFS).
Projektet är en del av forskningen i forskargruppen Welding Mechanics Laboratory (WML).