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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.
Le client avait besoin d'une hélice identique à une existante, et vite. Il n'existait aucun plan. La seule trace de la courbure des pales, du pas et de la jonction entre chaque pale et le moyeu était la pièce physique elle-même. La réponse de JOME Engineering a été de la scanner, d'imprimer la copie et de la finir à la main.
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.
La méthode est la fabrication additive à l'arc fil, ou WAAM : un arc électrique fond un fil métallique, déposé cordon après cordon jusqu'à former la pièce. JOME a imprimé la pièce de rechange en acier inoxydable SS316L sur un système Vipra AM, une plateforme WAAM robotisée pour grandes pièces métalliques, fabriquée par la société italienne Caracol. Le travail s'est déroulé dans l'usine de JOME à Dubaï, près du navire pour lequel l'hélice avait été conçue. La pièce pèse 26 kg et mesure 685 mm de diamètre.
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 fabrication s'est faite par étapes. Le moyeu central, ou bossage, a été usiné en premier, et un contrôle par ressuage, qui révèle les fissures de surface, a confirmé qu'il était sain avant que les trois pales n'y soient déposées. L'usinage a duré environ 100 heures et a été l'étape la plus difficile : les pales sont des surfaces gauches complexes, avec peu de points de référence pour l'alignement. Pour maîtriser les erreurs, l'équipe a re-scanné la pièce après chaque étape et l'a comparée à la maquette numérique. Le dépôt de matière a pris environ 20 des quelque 120 heures au total. Caracol affirme que cette répartition est typique pour des pièces métalliques de précision.
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.
Cette approche a des précédents. En 2017, la société néerlandaise de maintenance navale MKM a décrit le même problème, avec des pièces sans plans, et a utilisé des scanners Artec 3D pour bâtir des modèles numériques. Le projet WAAMpeller de Damen Shipyards a suivi le chemin inverse : partant d'un fichier CAO, il a imprimé une hélice de remorqueur de 400 kg en bronze nickel-aluminium avant de la fraiser. Le travail de JOME combine les deux : scanner une pièce sans plans, puis la reconstruire par WAAM et usinage. Les chiffres de Caracol sur le délai et le coût décrivent cette seule hélice, non une série, et les sources ne montrent pas les performances de la pièce en service.
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.
Pour un exploitant dont la seule pièce de rechange est un objet métallique posé sur une étagère, le gain est de temps. Un navire attend son hélice, et éviter le moule et la file d'attente en fonderie le remet plus tôt en service. JOME dispose désormais de la géométrie sous forme de fichier, si bien qu'un futur remplacement pourra passer directement à l'impression sans nouveau scan. Caracol affirme aussi que la WAAM ne fond que le fil qu'elle dépose et n'exige aucun moule en acier, ce qui, selon le fabricant, réduit l'empreinte carbone des pièces unitaires. Ce sont les affirmations du fabricant. Les 60 % et 40 % tiendront-ils pour la prochaine hélice, ou pour une série d'hélices ? Les sources ne le montrent pas encore.