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The client needed a propeller that matched an existing one, and needed it fast. There were no drawings. The only record of the blade curvature, the pitch and the join between each blade and the hub was the physical part itself. JOME Engineering's answer was to scan it, print the copy, and finish it by hand.
El cliente necesitaba una hélice que coincidiera con una existente, y la necesitaba con rapidez. No había planos. El único registro de la curvatura de las palas, del paso y de la unión de cada pala con el cubo era la propia pieza física. La respuesta de JOME Engineering fue escanearla, imprimir la copia y terminarla a mano.
The method is wire arc additive manufacturing, or WAAM: an electric arc melts a metal wire, which is laid down bead by bead until a shape builds up. JOME printed the replacement in SS316L stainless steel on a Vipra AM system, a robotic WAAM platform for large metal parts made by the Italian firm Caracol. The work took place at JOME's facility in Dubai, close to the vessel the propeller was built for. The result weighs 26 kg and measures 685 mm in diameter.
El método es la fabricación aditiva por arco de hilo, o WAAM: un arco eléctrico funde un hilo metálico, que se deposita cordón a cordón hasta formar la pieza. JOME imprimió la réplica en acero inoxidable SS316L en un sistema Vipra AM, una plataforma robotizada de WAAM para piezas metálicas de gran tamaño, fabricada por la empresa italiana Caracol. El trabajo se realizó en las instalaciones de JOME en Dubái, cerca del buque para el que se fabricó la hélice. El resultado pesa 26 kg y mide 685 mm de diámetro.
The build went in stages. The central hub, or boss, was machined first, and a dye penetrant test, which reveals surface cracks, confirmed it was sound before the three blades were deposited on it. Machining took about 100 hours and was the hardest step: blades are twisted freeform surfaces with few reference points to align against. To keep errors in check, the team re-scanned the part after each stage and compared it with the digital master. Deposition took about 20 of the roughly 120 hours in total. Caracol says that split is typical for precision metal parts.
La fabricación se hizo por etapas. El núcleo central, o cubo, se mecanizó primero, y un ensayo por líquidos penetrantes, que revela grietas superficiales, confirmó que estaba sano antes de depositar sobre él las tres palas. El mecanizado llevó unas 100 horas y fue el paso más difícil: las palas son superficies libres retorcidas, con pocos puntos de referencia para alinearlas. Para controlar los errores, el equipo volvió a escanear la pieza después de cada etapa y la comparó con el modelo digital maestro. La deposición ocupó unas 20 de las unas 120 horas totales. Caracol afirma que ese reparto es habitual en piezas metálicas de precisión.
The approach has precedents. In 2017 the Dutch naval maintenance company MKM described the same problem, with parts that had no drawings, and used Artec 3D scanners to build digital models. Damen Shipyards' WAAMpeller project went the other way, starting from a CAD file to print a 400 kg tugboat propeller in nickel aluminum bronze before milling it. JOME's job combines both: scanning a part that has no drawings, then rebuilding it by WAAM and machining. Caracol's figures on lead time and cost describe this one propeller, not a production run, and the sources do not show the part's performance in service.
El enfoque tiene antecedentes. En 2017, la empresa neerlandesa de mantenimiento naval MKM describió el mismo problema, con piezas sin planos, y utilizó escáneres Artec 3D para construir modelos digitales. El proyecto WAAMpeller de Damen Shipyards siguió el camino inverso: partió de un archivo CAD para imprimir una hélice de remolcador de 400 kg en bronce de níquel y aluminio, y después la fresó. El trabajo de JOME combina ambos enfoques: escanear una pieza sin planos y reconstruirla mediante WAAM y mecanizado. Las cifras de Caracol sobre plazo y coste describen esta única hélice, no una serie de producción, y las fuentes no muestran el comportamiento de la pieza en servicio.
For an operator whose only spare is a metal object on a shelf, the gain is time. A vessel waits for its propeller, and skipping the mould and the foundry queue brings it back to work sooner. JOME now holds the geometry as a file, so a future replacement can go straight to printing without a new scan. Caracol also says WAAM melts only the wire it deposits and needs no steel die, which it argues lowers the carbon footprint of single-unit parts. Those are the maker's claims. Whether the 60 percent and 40 percent figures hold for the next propeller, or for a series of them, is something the sources do not yet show.
Para un armador cuya única pieza de repuesto es un objeto metálico en una estantería, la ganancia es de tiempo. Un barco espera su hélice, y prescindir del molde y de la cola de la fundición le permite volver antes a la actividad. JOME conserva ahora la geometría en forma de archivo, de modo que una futura reposición podrá ir directamente a la impresión sin un nuevo escaneo. Caracol añade además que el WAAM solo funde el hilo que deposita y no necesita una matriz de acero, lo que, según sostiene, reduce la huella de carbono de las piezas unitarias. Son afirmaciones del fabricante. Si las cifras del 60 % y del 40 % se mantendrán para la siguiente hélice, o para una serie de ellas, es algo que las fuentes todavía no demuestran.