Prototipo funzionale di elica per motori elettrici fuoribordo

È il momento giusto per scegliere di fare un piacevole giro con il proprio tender, magari motorizzato con un fuoribordo elettrico. Il vantaggio non è solo economico, dovuto a manutenzione nulla e costi di ricarica minori rispetto al carburante. Con un fuoribordo elettrico ci si può muovere silenziosamente e in maniera sostenibile riducendo l’inquinamento acustico e ambientale.

Le imbarcazioni tender, anche conosciute come barche di servizio, svolgono un ruolo essenziale nell'industria marittima, fornendo supporto logistico e trasporto per i passeggeri o i membri dell'equipaggio tra la terraferma e l'imbarcazione principale.

Una delle principali sfide per la sostenibilità delle imbarcazioni tender è l'emissione di gas serra. Molte imbarcazioni tender tradizionali sono alimentate da motori a combustione interna che utilizzano carburanti fossili, come il diesel. Tuttavia, negli ultimi anni sono stati fatti significativi progressi nell'adozione di soluzioni più ecologiche.

Una delle alternative più promettenti è l'uso di motori elettrici. Le imbarcazioni tender elettriche sono alimentate da batterie ricaricabili, che eliminano le emissioni dirette di gas serra. Queste barche possono essere alimentate da fonti di energia rinnovabile, come l'energia solare o l'energia idroelettrica, contribuendo ulteriormente alla riduzione dell'impatto ambientale.

Infine, le imbarcazioni tender sostenibili possono anche adottare pratiche di design che migliorano l'efficienza idrodinamica, riducendo la resistenza dell'acqua e il consumo di carburante. L'uso di materiali leggeri e resistenti può contribuire a ridurre il peso complessivo dell'imbarcazione, migliorando ulteriormente le prestazioni energetiche.

A proposito di energia idroelettrica, e vista l’elevata importanza del tema della sostenibilità, abbiamo deciso di sviluppare l’elica per il motore elettrico per questa tipologia di imbarcazione.

Il materiale scelto per questa tipologia di applicazione è il nuovo PET CF UltiMaker, il primo materiale composito del loro portfolio realizzato appositamente per funzionare perfettamente con le stampanti UltiMaker della serie S. Di seguito una breve descrizione delle caratteristiche del materiale:

1. Le sue eccezionali proprietà meccaniche e la resistenza agli agenti chimici e al calore lo rendono ideale per applicazioni ad alte prestazioni.
2. A differenza di altri filamenti compositi, UltiMaker PET CF non è disponibile solo in nero. È disponibile anche in grigio e blu, in modo tale da tenere in considerazione anche l’estetica del prodotto finito.
3. Con una resistenza alla flessione di ~100 MPa e una rigidità di ~6000 MPa, UltiMaker PET CF offre eccellenti proprietà meccaniche.
4. Il materiale è completamente integrato nella piattaforma UltiMaker attraverso bobine dotate di NFC, un Print Core CC dedicato, la compatibilità dei materiali di supporto e i profili di stampa.

Modellazione e Stampa 3D

L’elica è stata modellata con il software di modellazione 3D Autodesk Fusion 360, molto più che un CAD, in quanto è ottimizzato per la stampa 3D. Il modello 3D è stato realizzato combinando una modellazione solida con una modellazione per superfici. Il risultato è mostrato nell'immagine successiva.

L'elica è stata stampata con una stampante FFF come la UltiMaker S5, stampante a doppio estrusore che ha permesso di stampare il PET CF con un materiale di supporto idrosolubile come il PVA. La scelta del materiale di supporto solubile è giustificata dal fatto che l'elica possiede uno spessore di pala al limite della stampabilità, e questo potrebbe essere motivo di danneggiamento delle stesse in fase di rimozione del supporto, visto anche la curvatura del profilo di pala.

 I parametri di stampa utilizzati:

• H=0.2mm
• Temperatura di estrusione=270°C;
• Temperatura del piano=80°C;
• Velocità di stampa=30mm/s:
• Brim come adesione al piano;
• Infill=20%
• Wall line Count=2 --> 3
• Support Density=80% --> 50%
• Brim Width=7.0 --> 15.0mm

È importante avere una versione del software di slicing UltiMaker Cura aggiornata (Versione 5.4.0), in quanto contiene gli aggiornamenti e i profili ottimizzati per il PET CF.

Il risultato della stampa è davvero notevole. Il materiale ha aderito in maniera perfetta al piano di stampa, anche senza utilizzare colla per l’adesione. La rimozione del supporto solubile in PVA ha permesso di ottenere una geometria con una finitura estetica eccezionale, grazie anche alla giusta essiccazione del materiale per ridurre notevolmente il quantitativo di umidità assorbita.

La stampa 3D applicata a questo settore apre numerosi scenari futuri, non solo per le imbarcazioni di tipo tender ma anche in altre tipologie, come ad esempio SUP, Flitescooter o Kayak.

Insomma, il mercato di queste imbarcazioni sta riscuotendo un successo tale da far aumentare appassionati e richieste specifiche. E per questo motivo anche la manifattura deve fare il suo dovere offrendo ai progettisti un prodotto finito, sostenibile e che rispetti requisiti e finalità.