A TECHNOLOGY FOR PRODUCING THE SMALL VESSEL HULL BY THE ADDITIVE MANUFACTURING METHODS

The issues of the technological complex for manufacturing the hull of a small vessel obtained using additive manufacturing methods are considered in the paper. The purpose of the work is to study the emerging problems, issues, patterns, rules and norms of the process of 3D-printing the hull of a small vessel. The objectives of the paper include presentation of previously obtained calculated and experimental results for printing and assembling the ship hull; development of a method for assembling a hull using additive technology; comparative analysis of the labor intensity of manufacturing ship hulls using traditional and additive technologies; studying the issues of the slipway period of building the hull after completing printing work. The main methods for solving problems include well-known fundamentals in the technology of shipbuilding, ship repair, optimization of ships, technical and economic analysis, materials science, etc.; information about the production of marine equipment objects by additive manufacturing from filaments; the results of our own calculations and experiments for the production of a small vessel hull using additive technologies; well-known industry regulations and standards for working with fiberglass in shipbuilding. The technique of printing and assembling the hull of a small vessel, the necessary preliminary computational-analytical and experimental studies for redesigning the hull structure for additive manufacturing, the problems arising during and after printing and assembling the hull, and the analysis of the labor intensity of manufacturing the hull using additive and traditional technologies are considered. It has been found that not all types of small vessels will have advantages in terms of labor intensity in their additive manufacturing; it is possible to use incremental production. With the right organization of production management, additive technologies will have an advantage in terms of the laboriousness of the technological process in the production of hulls of kayak-type ships, and similar structures in terms of geometry and weight, with individual piece production.

additive technologies, 3D printing, shipbuilding, ship repair, marine equipment, small size vessels, shipbuilding technology, plastics, filaments, fused deposition modeling

1. Курти О. Постройка моделей судов / О. Курти. - Л: Судостроение, 1987. - 544 с.

2. Бугаенко Б. А. История судостроения: учеб. пособие / Б. А. Бугаенко, А. Ф. Галь. - Николаев: НУК, 2005. - Ч. 1: От древнейших времен до конца парусной эпохи. - 188 с.

3. Толмачева А. С. Профессор Г. С. Петров - создатель первой отечественной пластмассы / А. С. Толмачева, А. П. Жуков // Успехи в химии и химической технологии. - 2008. - Т. 22. - № 13 (93). - С. 88-92.

4. Mathijsen D. Now is the time to make the change from metal to composites in naval shipbuilding / D. Mathijsen // Reinforced Plastics. - 2016. - Vol. 60. - Is. 5. - Pp. 289-293.

5. Mouritz A. P. Review of advanced composite structures for naval ships and submarines / A. P. Mouritz, E. Gellert, P. Burchill, K. Challis // Composite Structures. - 2001. - Vol. 53. - Is. 1. - Pp. 21-42. DOI: 10.1016/S0263-8223(00)00175-6.

6. Смирнов А. Ю. Оценка результатов инновационной деятельности в судостроительной промышленности и в морском транспорте / А. Ю. Смирнов, Д. С. Хмара // Вопросы развития современной науки и техники. - 2021. - № 5. - С. 89-94.

7. Голосов А. И. Технологическое проектирование и проблемы развития судостроения в России / А. И. Голосов // Судостроение. - 2021. - № 3 (856). - С. 34-41. DOI: 10.54068/00394580_2021_3_34.

8. Смирнов А. Ю. Гражданское судостроение России. Проблема конкурентоспособности и пути ее повышения / А. Ю. Смирнов, В. К. Барканова // Экономика, экология и общество России в 21-м столетии. - 2021. - Т. 2. - № 1. - С. 278-282. DOI: 10.52899/9785883036247_278.

9. Халявкин А. А. Инвестиционная политика в судостроительной отрасли / А. А. Халявкин, Н. А. Сафонова, А. Я. Ауслендер // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2018. - № 2 (66). - С. 139-143. DOI: 10.24143/1812-9498-2018-2-139-143.

10. Тресорук А. А. Региональные инвестиционные фонды как инструмент привлечения целевого финансирования проектов в судостроительной промышленности / А. А. Тресорук // Проблемы развития территории. - 2021. - Т. 25. - № 5. - С. 125-145. DOI: 10.15838/ptd.2021.5.115.8.

11. Kloske R. Resistance tests with 3D printed models in the early ship design stage of high speed vessels / R. Kloske, M. Josten, B. Carstensen // Sustainable Development and Innovations in Marine Technologies. - CRC Press, 2019. - Pp. 150-156.

12. Musio-Sale M. Visions, concepts, and applications in additive manufacturing for yacht design / M. Musio-Sale, P. L. Nazzaro, E. Peterson // International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics. - Springer, Cham, 2019. - Pp. 401-410. DOI: 10.1007/978-3-030-20216-3_37.

13. Ziółkowski M. Possible applications of additive manufacturing technologies in shipbuilding: a review / M. Ziółkowski, T. Dyl // Machines. - 2020. - Vol. 8. - Is. 4. - Pp. 84. DOI: 10.3390/machines8040084.

14. Куриный В. В. Особенности технологии изготовления корпусов двухсредных беспилотных аппаратов методом послойного наплавления FDM (Fused deposition modeling) / В. В. Куриный, В. В. Солецкий, Б. Лю // Морские интеллектуальные технологии. - 2021. - № 2-2 (52). - С. 34-41. DOI: 10.37220/MIT.2021.52.2.049.

15. Дектярев А. В. Опыт применения 3D-печати в судомоделизме при исследовании буксировочного сопротивления маломерного судна в условиях опытового бассейна / А. В. Дектярев, П. Г. Зобов, И. И. Николаев [и др.] // Известия КГТУ. - 2019. - № 54. - С. 166-177.

16. Дектярев А. В. Аналитика и обзор применяемости материалов 3D-печати для судостроительного производства / А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Вестник молодежной науки. - 2018. - № 4 (16). - С. 17.

17. Зобов П. Г. Современные методы 3D-сканирования при размерном анализе судовых моделей с учетом их аддитивного изготовления / П. Г. Зобов, А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Известия КГТУ. - 2019. - № 53. - С. 151-161.

18. Дектярев А. В. Сравнительный анализ физико-механических характеристик материалов аддитивного производства с традиционными методами литья как возможность применения 3D-печати в ремонтных работах на борту судна в рейсе в условиях Арктической зоны / А. В. Дектярев, А. О. Товпинец, П. Р. Гришин, В. Н. Лейцин, В. Н. Морозов // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2020. - № 2 (104). - С. 41-48. DOI: 10.30987/2223-4608-2020-2020-2-41-48.

19. Дектярев А. В. Вопросы применения биоразлагаемых материалов в судостроении на примере полилактида / А. В. Дектярев, П. Р. Гришин, В. Н. Морозов // Балтийский морской форум: материалы VIII Международного Балтийского морского форума. - Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2020. - С. 71-79.

20. Зобов П. Г. Новая формула клеевого соединения для изделий из полилактида / П. Г. Зобов, А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Вестник молодежной науки. - 2020. - № 1 (23). - С. 7.

21. Дектярев А. В. Влияние перепроектирования конструкции корпуса судна под аддитивное производство на характеристики остойчивости / А. В. Дектярев, П. Г. Зобов, М. В. Муленкова, В. Н. Морозов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2022. - № 6 (747). - С. 26-35. DOI: 10.18698/0536-1044-2022-6-26-35.

22. Дектярев А. В. О планировании и реализации проекта создания отдела (бюро) аддитивных технологий на АО «ПСЗ «Янтарь» / А. В. Дектярев // Морские интеллектуальные технологии. - 2020. - № 3-1 (49). - С. 110-119. DOI: 10.37220/MIT.2020.49.3.014.

23. Дектярев А. В. Аддитивные технологии в судостроении: тенденции и правовое регулирование / А. В. Дектярев, В. Н. Морозов, А. Я. Яфасов // Морские интеллектуальные технологии. - 2019. - № 4-4 (46). - С. 38-49.

24. Дектярев А. В. Разработка и систематизация мероприятий по охране труда и техники безопасности на судостроительных предприятиях в условиях модернизации под аддитивное производство / А. В. Дектярев // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых) / Тексты докладов участников Междунар. молодеж. науч. конф. - Казань: Изд-во ИП Сагиева А. Р., 2019. - С. 572-579.

25. Фирсова А. В. Выявление, анализ и пути решения проблемных вопросов при определении трудоемкости и формировании цены на продукцию и услуги судостроительных предприятий / А. В. Фирсова, Д. С. Хмара // Морские интеллектуальные технологии. - 2019. - № 1-1 (43). - С. 72-77.