MX3D druckt Schiffspropeller aus Bronze per WAAM ohne Gussmodell, mit DNV AMC3

MX3D fertigt individuelle Schiffspropeller aus Nickel-Aluminium-Bronze im Wire Arc Additive Manufacturing, ganz ohne Gussmodell und Form. Ein fünfflügeliger Propeller mit 200 kg entstand in 80 Stunden. Nach eigenen Angaben ist MX3D die erste WAAM-Anlage mit DNV-AMC3-Zertifizierung. Der Weg zielt auf Einzelstücke, dringenden Ersatz und Reparaturen.

Kontext WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) ist ein Directed-Energy-Deposition-Verfahren, bei dem ein Roboter mit Lichtbogenbrenner Metalldraht aufschmilzt und das Bauteil Schicht für Schicht aufbaut.

Warum einen Propeller drucken statt gießen?

Übliche Propeller werden in einer Sandform gegossen, die nach einem Modell entsteht, und anschließend zerspant und geschliffen. Das lohnt sich bei Serien identischer Teile, weil sich die Modellkosten verteilen. Bei einem Einzelstück verteuern und verlängern Modell, Form und Wartezeit in der Gießerei den Auftrag. MX3D baut Blätter und Nabe mit einem Roboter direkt aus dem 3D-Modell aus CuAl8Ni6-Draht auf und bearbeitet und wuchtet das Ergebnis nach Kundenvorgabe. Als Auftragsrate nennt das Unternehmen 2 bis 8 kg Metall pro Stunde.

Wo passt WAAM am besten?

MX3D nennt mehrere Fälle: Einzelpropeller und Kleinserien, dringenden Ersatz bei verlorenem Modell oder fehlendem Hersteller, einzelne Blätter für Verstellpropeller und Thruster sowie Tests neuer Blattformen. Hohle Blätter sind möglich, die eine Gießerei nicht herstellen kann. Derselbe Roboterprozess dient auch der Reparatur: Der beschädigte Propeller wird gescannt, die Stelle blank geschliffen, fehlendes Material aufgetragen, das Blatt auf Profil zerspant, farbeindringgeprüft und neu gewuchtet. Andere schweißbare Legierungen wie CuNi 70/30, Edelstahl und Duplex stehen für weitere Seewasserteile bereit.

Was gilt für Klassevorschriften und Zertifizierung?

Klassifikationsgesellschaften nutzen gemeinsame Regeln für Propellerbronze, die für Gussteile geschrieben wurden. Ein gedruckter Propeller läuft daher über den Weg der Gesellschaft für additiv gefertigte Teile, mit Freigabe je Propeller oder Anwendung und einem vorab mit dem Prüfer abgestimmten Plan. Laut MX3D erhielt ein WAAM-Propeller 2017 erstmals eine Klassezulassung, Lloyd's Register und ABS hätten seither gedruckte Propeller anerkannt. Die Genauigkeit richtet sich nach ISO 484, die Klasse wählt der Kunde. MX3D gibt an, dass alle gedruckten NiBrAl-Proben die Klassenminima bei Zugfestigkeit (über 715 MPa gegenüber 590 MPa) und Dehnung (30 % gegenüber 16 %) übertrafen.

Wie wird die Qualität geprüft?

Die Software MetalXL protokolliert für jede Lage Prozessdaten wie Zwischenlagentemperatur, Drahtvorschub, elektrische Werte und Brennerposition und legt sie über das 3D-Modell. So werden dünne oder dicke Stellen sichtbar, die Dichte wird abgeschätzt, und Prüfer sehen, wo sie hinschauen müssen. Nach der Bearbeitung wird das Teil gegen das Modell gescannt, visuell und mit Farbeindringprüfung kontrolliert, bei Bedarf mit Ultraschall oder Durchstrahlung geprüft und statisch gewuchtet. Zerstörende Prüfungen an Proben aus demselben Bauauftrag gibt es auf Wunsch. MX3D hält eine ISO-9001-Zertifizierung durch DNV und eine LRQA-AM-Anlagenqualifikation.

Was das bedeutet

Für Reeder und Werften liegt der Business Case im Wegfall von Modellkosten und Gießereiwartezeit. Das passt zu Einzelstücken, Ersatz für ausgelaufene Konstruktionen und Reparaturen, weniger zu Serien. Der Zulassungsweg ist der wichtigste Planungspunkt: Klassegesellschaften genehmigen je Propeller oder Anwendung, daher sollten Prüfer und Qualifizierungsplan früh eingeplant werden. Die Festigkeitswerte stammen vom Anbieter selbst, die Anerkennung bleibt eine Einzelfallentscheidung. Hohle Blattkonstruktionen könnten für kleinere Betreiber langfristig die interessantere Option sein.

Häufige Fragen

Wie lange dauert der Druck eines WAAM-Schiffspropellers?

MX3D druckte einen fünfflügeligen Propeller aus Nickel-Aluminium-Bronze mit 200 kg in 80 Stunden und spricht von Tagen statt Monaten.

Lässt sich ein beschädigter Propeller per WAAM reparieren?

Ja. MX3D scannt den Propeller, schleift die Schadstelle blank, trägt fehlendes Material auf, zerspant das Blatt auf Profil, prüft es und wuchtet es neu.

Was bedeutet DNV AMC3?

Es ist die höchste Klasse in DNV-ST-B203, dem DNV-Standard für gedruckte Metallteile, und gilt für kritische, hoch belastete Teile. MX3D nennt sich erste WAAM-Anlage mit dieser Zertifizierung.