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SHINING 3D facilita los viajes de largo alcance de los veleros de nueva energía con escaneado 3D de alta precisión

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La tecnología de escaneado 3D de alta precisión de SHINING 3D ayuda al catamarán eléctrico HighWei 66 a conseguir una inspección digital precisa y una optimización de la fabricación, superando los retos de deformación del casco de aluminio y acelerando el futuro de la s

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A orillas del río Qiantang, en Hangzhou, está tomando forma un catamarán eléctrico poco convencional.

Para el veterano navegante e ingeniero Hu Wei, las limitaciones de los veleros diésel tradicionales son evidentes desde hace tiempo: manejo complicado, mantenimiento exigente, ruido excesivo y contaminación por combustible. Con el respaldo de la gran capacidad de fabricación de China y el rápido crecimiento de la cadena de suministro de nuevas energías, Hu y su equipo se propusieron construir un velero diseñado para el futuro, que replanteara radicalmente la propulsión marina e incluso abandonara por completo el centenario sistema de timón.

Pero convertir esta visión en realidad planteó importantes retos de ingeniería.

El casco de aleación de aluminio del barco, aunque ligero y muy duradero, requiere muchas soldaduras durante su construcción. La deformación térmica causada por la soldadura puede afectar significativamente a la precisión dimensional y al rendimiento hidrodinámico. Para optimizar el diseño del casco, mejorar la precisión de la fabricación y, en última instancia, preparar el buque para su comercialización, el equipo necesitaba una solución de inspección digital más avanzada.

Ahora, la tecnología de escaneado 3D de alta precisión de SHINING 3D está ayudando a transformar un concepto ambicioso en una realidad apta para la navegación.

1. Un catamarán eléctrico de nueva generación diseñado para desafiar las convenciones

En las últimas décadas, Hu Wei ha desarrollado una carrera que abarca la ingeniería de cables submarinos y la gestión de proyectos internacionales. Fundó su propio club náutico y adquirió un profundo conocimiento de los puntos fuertes y débiles de los veleros convencionales.

Con el tiempo, una pregunta empezó a tomar forma: ¿Por qué no construir un velero realmente diseñado para el futuro?

Con una inversión de decenas de millones de RMB, el equipo de Hu Wei empezó a desarrollar el "HighWei 66", un catamarán de nueva energía construido en torno a tecnologías de propulsión eléctrica.

El barco integra velas, un sistema de propulsión eléctrica de paso variable, generación de energía solar y tecnologías de recuperación de energía regenerativa. Sin depender del gasóleo, es capaz de navegar miles de millas náuticas y, en teoría, incluso emprender expediciones polares.

Lo más notable es que el HighWei 66 elimina tanto el timón tradicional como el motor principal diésel. En su lugar, el control direccional se consigue mediante motores eléctricos dobles, hélices de paso variable y algoritmos de control inteligentes.

Con esta audaz filosofía de ingeniería, Hu Wei y su equipo esperan redefinir el futuro de los veleros de nueva energía.

2. Resolver la deformación del casco de aluminio con escaneado 3D de alta precisión

Para satisfacer las exigencias de los viajes oceánicos de larga distancia, el HighWei 66 adopta una estructura de casco de aleación de aluminio ligera pero de gran resistencia. Sin embargo, la aleación de aluminio es especialmente susceptible a la deformación térmica durante la soldadura y la fabricación, lo que dificulta enormemente el control dimensional de las grandes estructuras marinas.

Los métodos tradicionales de inspección en la construcción naval dependen en gran medida de herramientas manuales como cintas métricas y calibradores. Aunque son adecuados para mediciones locales, estos métodos no pueden capturar la geometría 3D completa a escala real ni cuantificar con precisión la deformación general del casco.

Para hacer frente a este reto, el equipo presentó el escáner de la serie FreeScan Trak de SHINING 3D.

Diseñado específicamente para mediciones industriales a gran escala, el escáner ofrece funcionamiento inalámbrico, seguimiento dinámico en grandes áreas, alta precisión y rápida eficacia de escaneado, lo que lo hace ideal para aplicaciones de construcción naval.

El sistema captura la geometría completa del casco sin marcadores. Esto permite a los ingenieros medir con precisión dimensiones críticas como la longitud, la anchura y el perímetro de las secciones transversales de la línea de flotación de los catamaranes.

Su diseño inalámbrico también permite a los operarios moverse libremente por astilleros y entornos exteriores sin restricciones de cables, lo que mejora significativamente la eficacia del flujo de trabajo in situ.

Una vez adquiridos, los datos de escaneado se importan a un software de inspección profesional y se comparan directamente con el modelo de diseño CAD original. Los mapas de desviación en color visualizan claramente las diferencias dimensionales entre el casco fabricado y la geometría teórica.

Con esta información, los ingenieros pueden optimizar los diseños estructurales y realizar simulaciones CFD para comprender mejor cómo afecta la deformación del casco a la resistencia hidrodinámica. Este flujo de trabajo basado en datos ayuda a controlar las desviaciones de fabricación en su origen y acorta significativamente el ciclo de desarrollo desde el prototipo hasta la embarcación lista para la producción.

3. Creación de un flujo de trabajo de fabricación digital para la futura producción en serie

En la actualidad, HighWei 66 sigue sirviendo de plataforma para la innovación tecnológica y la validación de ingeniería. Con la solución de inspección digital de alta precisión de SHINING 3D, cada sección de la estructura del casco se puede medir, rastrear y cuantificar, lo que permite al equipo mantener un control más estricto de la calidad de fabricación y la precisión del montaje.

A medida que se acercan las pruebas de mar, el buque pronto se enfrentará a condiciones reales de viento y olas, lo que proporcionará una validación crítica de su integridad estructural y rendimiento.

Para Hu Wei, sin embargo, este proyecto representa mucho más que un barco experimental. Su ambición más amplia es establecer un flujo de trabajo estandarizado de diseño, fabricación e inspección para la próxima generación de veleros eléctricos. Cuando la tecnología madure, el HighWei 66 dejará de ser un prototipo aislado para convertirse en un producto comercial destinado a los mercados mundiales.

Desde las orillas del río Qiantang, es posible que pronto comience un nuevo capítulo en la fabricación marina sostenible.