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SHINING 3D consente viaggi a lungo raggio per le barche a vela a nuova energia con una scansione 3D ad alta precisione

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La tecnologia di scansione 3D ad alta precisione di SHINING 3D aiuta il catamarano elettrico HighWei 66 a ottenere un'accurata ispezione digitale e l'ottimizzazione della produzione, superando le sfide legate alla deformazione dello scafo in alluminio e accelerando il futuro della nautica sostenibile

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Lungo le rive del fiume Qiantang, a Hangzhou, sta prendendo forma un catamarano elettrico non convenzionale.

Per Hu Wei, velista e ingegnere veterano, i limiti delle tradizionali barche a vela a motore diesel sono stati a lungo evidenti: maneggevolezza complicata, manutenzione impegnativa, rumore eccessivo e inquinamento da carburante. Sostenuti dalle forti capacità produttive della Cina e dalla catena di approvvigionamento di nuove energie in rapida crescita, Hu e il suo team hanno deciso di costruire una barca a vela progettata per il futuro, in grado di ripensare radicalmente la propulsione marina e di abbandonare del tutto il secolare sistema del timone.

Ma trasformare questa visione in realtà ha comportato grandi sfide ingegneristiche.

Lo scafo in lega di alluminio dell'imbarcazione, pur essendo leggero e molto resistente, richiede una saldatura estesa durante la costruzione. La deformazione termica causata dalla saldatura può influire in modo significativo sulla precisione dimensionale e sulle prestazioni idrodinamiche. Per ottimizzare il progetto dello scafo, migliorare la precisione della produzione e preparare l'imbarcazione alla commercializzazione, il team aveva bisogno di una soluzione di ispezione digitale più avanzata.

Ora, la tecnologia di scansione 3D ad alta precisione di SHINING 3D sta aiutando a trasformare un'idea ambiziosa in una realtà navigabile.

1. Un catamarano elettrico di nuova generazione progettato per sfidare le convenzioni

Negli ultimi decenni, Hu Wei ha costruito una carriera che spazia dall'ingegneria dei cavi sottomarini alla gestione di progetti internazionali. Ha fondato il suo club di vela e ha sviluppato una profonda conoscenza dei punti di forza e dei difetti delle barche a vela convenzionali.

Alla fine, una domanda ha iniziato a prendere forma: Perché non costruire una barca a vela veramente progettata per il futuro?

Con un investimento di decine di milioni di RMB, il team di Hu Wei ha iniziato a sviluppare l'"HighWei 66", un catamarano a nuova energia costruito con tecnologie di propulsione elettrica.

L'imbarcazione integra vele, un sistema di propulsione elettrica a passo variabile, generazione di energia solare e tecnologie di recupero dell'energia rigenerativa. Senza dipendere dal gasolio, è in grado di navigare per migliaia di miglia nautiche e, in teoria, anche di intraprendere spedizioni polari.

La cosa più sorprendente è che l'HighWei 66 elimina sia il timone tradizionale sia il motore principale diesel. Il controllo direzionale è invece ottenuto grazie a due motori elettrici, eliche a passo variabile e algoritmi di controllo intelligenti.

Con questa coraggiosa filosofia ingegneristica, Hu Wei e il suo team sperano di ridefinire il futuro delle imbarcazioni a vela a nuova energia.

2. Risolvere la deformazione dello scafo in alluminio con la scansione 3D ad alta precisione

Per soddisfare le esigenze dei viaggi oceanici a lungo raggio, la HighWei 66 adotta una struttura dello scafo in lega di alluminio, leggera ma ad alta resistenza. Tuttavia, la lega di alluminio è particolarmente suscettibile alla deformazione termica durante la saldatura e la fabbricazione, rendendo il controllo dimensionale estremamente impegnativo per le grandi strutture marine.

I metodi di ispezione tradizionali per la costruzione navale si basano in larga misura su strumenti manuali come metri a nastro e calibri. Pur essendo adatti per misurazioni locali, questi metodi non sono in grado di catturare la geometria 3D completa su scala reale, né di quantificare con precisione la deformazione complessiva dello scafo.

Per affrontare questa sfida, il team ha introdotto lo scanner della serie FreeScan Trak di SHINING 3D.

Progettato specificamente per le misure industriali su larga scala, lo scanner offre un funzionamento senza fili, un tracciamento dinamico su grandi aree, un'elevata precisione e una rapida efficienza di scansione, che lo rendono ideale per le applicazioni di costruzione navale.

Il sistema acquisisce la geometria completa dello scafo senza marcatori. Ciò consente agli ingegneri di misurare con precisione dimensioni critiche come la lunghezza, la larghezza e il perimetro delle sezioni trasversali della linea di galleggiamento dei catamarani.

Il design wireless consente inoltre agli operatori di muoversi liberamente nei cantieri navali e negli ambienti esterni senza limitazioni di cavi, migliorando significativamente l'efficienza del flusso di lavoro in loco.

Una volta acquisiti, i dati di scansione vengono importati nel software di ispezione professionale e confrontati direttamente con il modello di progetto CAD originale. Le mappe di deviazione a colori visualizzano chiaramente le differenze dimensionali tra lo scafo prodotto e la geometria teorica.

Grazie a queste informazioni, gli ingegneri possono ottimizzare i progetti strutturali e condurre simulazioni CFD per capire meglio come la deformazione dello scafo influisce sulla resistenza idrodinamica. Questo flusso di lavoro guidato dai dati aiuta a controllare le deviazioni di produzione alla fonte e accorcia significativamente il ciclo di sviluppo dal prototipo all'imbarcazione pronta per la produzione.

3. Creare un flusso di lavoro di fabbricazione digitale per la futura produzione di massa

Oggi, l'HighWei 66 continua a fungere da piattaforma per l'innovazione tecnologica e la convalida ingegneristica. Grazie alla soluzione di ispezione digitale ad alta precisione di SHINING 3D, ogni sezione della struttura dello scafo diventa misurabile, tracciabile e quantificabile, consentendo al team di mantenere un controllo più stretto sulla qualità della produzione e sulla precisione dell'assemblaggio.

Con l'avvicinarsi delle prove in mare, l'imbarcazione si troverà presto ad affrontare le condizioni reali di vento e onde, fornendo una validazione critica della sua integrità strutturale e delle sue prestazioni.

Per Hu Wei, tuttavia, questo progetto rappresenta molto di più di una singola barca sperimentale. La sua ambizione più ampia è quella di stabilire un flusso standardizzato di progettazione, produzione e ispezione per la prossima generazione di barche a vela elettriche. Una volta maturata la tecnologia, l'HighWei 66 non rimarrà più un prototipo unico, ma si evolverà in un prodotto commerciale destinato ai mercati globali.

Dalle rive del fiume Qiantang, potrebbe presto iniziare un nuovo capitolo della produzione marina sostenibile.