DEEP “emerge” con l’habitat sottomarino stampato in 3D WAAM
Il Sentinel sarà classificato a livello globale da DNV come il primo scafo pressurizzato prodotto con tecnologia additiva per l'occupazione umana
DEEP sta emergendo dall’ombra con il progetto di una stazione sottomarina che rivoluzionerà l’accesso e la comprensione degli oceani del nostro pianeta. Scalabile, modulare e autonomo, il sistema DEEP Sentinel sarà costruito utilizzando principalmente la tecnologia di stampa 3D in metallo WAAM. È stato progettato per installazioni fino a 200 metri sotto la superficie. Ciò apre radicalmente l’accesso alle piattaforme continentali del mondo e all’intera zona epipelagica (zona solare), che ospita oltre il 90% della vita marina. Per studiare, comprendere e preservare il bioma più importante della Terra dobbiamo prima essere in grado di accedervi, e DEEP esiste per sviluppare la tecnologia esattamente per questo scopo.
Steve Etherton, Presidente EMEA di DEEP, ha dichiarato: “Dobbiamo preservare gli oceani. Per farlo dobbiamo capirli. Gli oceani sono al centro di molte delle sfide generazionali che il mondo si trova ad affrontare e offrono anche opportunità che non abbiamo nemmeno iniziato a comprendere. Sono la fonte almeno di ogni altro respiro che facciamo. Influenzano il tempo. Influenzano il clima. Ci influenzano. Tuttavia, questo ecosistema che sostiene la vita rimane sorprendentemente sconosciuto. Attraverso la nostra tecnologia innovativa, DEEP consentirà agli scienziati di operare in profondità per lunghi periodi di tempo e speriamo, in qualche modo, contribuirà alla nostra comprensione di questo ambiente vivificante”.
Il sistema DEEP comprende Sentinel, l’habitat sottomarino, e una gamma rivoluzionaria di sommergibili, attrezzature per immersioni e ricerca scientifica. Il tutto supportato da programmi di formazione e qualificazione delle prestazioni tecniche e umane (DEEP Institute) e da un’esclusiva struttura di test e operazioni di ricerca e sviluppo subacqueo (DEEP Campus).
I primi scafi a pressione stampati in 3D per esseri umani al mondo
Il Sentinel sarà classificato a livello globale da DNV, la società di classificazione leader a livello mondiale per la tecnologia subacquea e consentirà agli scienziati di vivere sott’acqua a una profondità massima di 200 metri per un massimo di 28 giorni alla volta. Ciò consentirà un accesso esteso alla maggior parte delle piattaforme continentali del mondo e, cosa importante, la possibilità di scendere fino a 200 metri consentirà l’accesso all’intera zona Epipelagica, o “luce solare”. Il limite inferiore della zona Epipelagica è il punto più profondo in cui la luce solare penetra nell’oceano e si stima che il 90% della vita marina si trovi in questa zona. Essere in grado di esplorare in modo completo l’intera estensione di questa parte dell’oceano anziché limitarsi a effettuare incursioni dalla superficie, rappresenterà un cambiamento radicale nel modo in cui gli scienziati possono osservare, monitorare e comprendere gli oceani.
Dopo due anni di ricerca intensa e pionieristica sui processi produttivi innovativi e sulla scienza dei materiali, DEEP è nella fase avanzata della progettazione tecnica e ha iniziato la produzione. Il sistema DEEP offre un modo radicalmente più efficace di vivere e operare sott’acqua rispetto a prima. In precedenza, le strutture sottomarine erano temporanee e fisse. L’habitat di DEEP è modulare, scalabile, autonomo, recuperabile, riconfigurabile e ridistribuibile.
“Abbiamo selezionato Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) come tecnologia utilizzata per produrre gli scafi Sentinel, il che significa che creeremo alcuni dei più grandi oggetti stampati in 3D mai realizzati e i primi scafi a pressione prodotti in modo additivo classificati per l’occupazione umana”, ha affermato Sam Tiller Delivery Lead – Advanced Manufacturing presso DEEP tramite il suo profilo LinkedIn. “L’attività principale del programma è lo sviluppo tecnologico di sistemi WAAM collaborativi con bracci multi-robot per questa applicazione. Lo sviluppo è ben avviato: DEEP ha fatto un investimento significativo nell’hardware WAAM e disponiamo di un team eccezionale e di partnership esterne con aziende all’avanguardia nel settore”.
Che il progetto abbia successo o meno, che si pensi che sia troppo ambizioso, una cosa ormai estremamente chiara è che non può esistere progetto avanzato che non prenda in considerazione l’uso estensivo della produzione additiva. Relativity Space, il reattore a fusione Stellarator, quasi tutti i razzi in fase di sviluppo… Molti di questi utilizzano WAAM per le strutture più grandi, ma anche il PBF è sempre più adottato.
PROFONDO nel DED
DEEP Advanced Manufacturing offre capacità e competenza nella produzione additiva di metalli di grande formato, prototipazione rapida, test sui materiali e altre aree. L’azienda ha investito principalmente nella tecnologia all’interno della famiglia di processi di produzione additiva DED (Direct Energy Deposition) e sta seguendo un programma di sviluppo tecnologico per far avanzare questa capacità fino al punto di stampare scafi a pressione per Sentinel Habitat.
WAAM è stato selezionato da DEEP come metodo di produzione preferito per gli scafi a pressione Sentinel grazie ai suoi elevati tassi di deposizione, scalabilità e supporto per vari materiali metallici come materie prime. L’azienda ha investito in un numero significativo di sistemi WAAM tra cui torce Valk Welding, bracci robotici Panasonic e RAMLABcontrollare e monitorare hardware e software. Questi possono essere utilizzati singolarmente per produrre parti in un’ampia gamma di materiali e geometrie. Tuttavia, al fine di produrre i segmenti di grandi dimensioni che compongono uno scafo a pressione Sentinel, DEEP sta seguendo un ambizioso programma di sviluppo tecnologico con RAMLAB per sviluppare un WAAM collaborativo multi-braccio. Ciò vedrà sei singoli sistemi WAAM disposti in una configurazione esagonale, che lavoreranno in modo sincrono per produrre segmenti di scafo da 30T+ a tassi di deposizione leader a livello mondiale.
L’azienda ha collaborato strettamente con Valk Welding per selezionare e ottimizzare un materiale come materia prima per la produzione additiva Wire Arc (WAAM) da utilizzare nello scafo Sentinel. Questo materiale è stato accuratamente selezionato per garantire saldabilità, proprietà del materiale e qualità uniformi ed è attualmente in fase di approvazione del tipo DNV per affermarne l’idoneità per le applicazioni sottomarine.
Parallelamente, DEEP sta lavorando a stretto contatto con DNV per ottenere l’approvazione del processo WAAM per le applicazioni sottomarine critiche per la sicurezza. La collaborazione con altri leader del settore ha accelerato la risoluzione creativa dei problemi e lo sviluppo tecnologico rivoluzionario, e DEEP è sulla buona strada per fornire il primo recipiente a pressione prodotto in modo additivo certificato per l’occupazione umana.
La deposizione laser di metalli (LMD) è un’altra tecnologia all’interno del ramo della deposizione diretta di energia della produzione additiva. A differenza del WAAM, un laser viene utilizzato per sciogliere e depositare il materiale. DEEP ha investito in un sistema Meltio Engine LMD che è integrato su un braccio robotico e consente la produzione di parti metalliche di piccole e medie dimensioni in una vasta gamma di materiali. Le geometrie complesse sono rese possibili da una piattaforma girevole a 2 assi e dal software di pianificazione del percorso leader del settore di AI Build.
DEEP sta attualmente utilizzando il suo sistema Meltio per lo sviluppo di processi di produzione avanzata, prototipazione rapida e parti non critiche per la sicurezza per i prodotti Sentinel e Subs.
Ancora stampa 3D sotto il mare
DEEP sta inoltre sviluppando capacità di prototipazione rapida, tra cui la stampa 3D per estrusione di materiali termoplastici polimerici di grande formato, test sui materiali, progettazione generativa e altro ancora.
La prototipazione rapida offre a DEEP e ai suoi partner una serie di vantaggi, tra cui un time-to-market accelerato e una riduzione dei costi attraverso l’identificazione precoce dei problemi. Promuove l’innovazione, facilita una comunicazione efficace e promuove la progettazione incentrata sull’utente raccogliendo feedback tempestivi. Questo approccio mitiga i rischi, supporta il miglioramento iterativo e conferisce un vantaggio competitivo, promuovendo al tempo stesso la flessibilità di progettazione e migliorando la collaborazione interfunzionale.
DEEP gestisce tre stampanti 3D FFF: una Ultimaker S5, BCN3D Epsilon W27 e Builder Extreme Pro. Questi offrono una capacità completa di prototipazione rapida e sono containerizzati per un facile trasporto e implementazione in qualsiasi parte del mondo.
Mike Shackleford, Presidente di Global Services di DEEP, ha dichiarato: “Abbiamo effettuato investimenti significativi in processi di produzione avanzati e costruiremo uno degli impianti di produzione leader a livello mondiale con metodi di produzione innovativi che ridurranno gli sprechi, miglioreranno l’efficienza energetica, offriranno design su misura e abbreviare i tempi di produzione. Le strutture di DEEP ospitano già le nostre capacità di prototipazione e pre-produzione, nonché un’infrastruttura avanzata di test sui materiali che non si trova altrove nel Regno Unito, e questo è solo l’inizio”.
L’investimento nel DEEP Campus trasformerà il vecchio National Dive & Activity Centre in una struttura ad acqua controllata leader a livello mondiale, lunga 600 metri, larga 100 metri e profonda 80 metri, per formazione, test e ricerca. Il DEEP Campus diventerà una parte fondamentale dell’ecosistema regionale, ospitando esercizi di sviluppo essenziali per DEEP e per partner regionali, nazionali e internazionali.
