瑞典RISE研究所3D打印船支

瑞典RISE研究所的最新成功示范表明了稳固的趋势

瑞典RISE研究院的增材制造研究科学家Emil Johansson刚刚发布了一个新项目，展示了功能齐全的全3D打印船（如上面的视频所示）。这是一连串项目的最新成果，该项目显示了基于笛卡尔或多轴机器人体系结构的新型大幅面挤出系统如何使3D打印船的工艺成为相当标准化的（或至少是标准化的）。 ） 实践。

在此应用案例中，研究人员于12月中旬在现场直播事件的同时，在瑞典西海岸测试了3D打印的摩托艇。3D打印船完美地处理了水。约翰逊说：“这是非凡合作努力的顶峰。” “打印小船是我和瑞典RISE研究院的同事LennyTönnäng，Jan Johansson和我多年来梦dream以求的事情。由达格·埃里克·托马森（Dag Eirik Thomassen）和拉斯·豪格里（Lars Haugli）领导的Cipax和Pioner游艇创新团队一起，我们决定实现这一目标。”

在这种情况下，使用基于工业机器人的增材制造将船本身进行3D打印，这项技术已经与ABB的Anders Spaak共同研究了多年。研究项目DiLAM的工作部分是由Vinnova，瑞典能源署和Formas通过战略创新计划Produktion2030资助的。

这是几年前开始的一连串项目中的最新项目，当时整个海洋和海运行业终于开始向AM技术开放，而不是一些基本的原型设计。

一切都从原型开始：Livrea Yacht是最早使用先进的Windform材料对新游艇设计进行3D打印原型的工作室之一。

从原型到3D打印船

最初，这是一家意大利工作室Livrea Yacht，它可能是第一个基于使用AM进行新游艇设计原型的经验来设想整船3D打印的想法的公司。Livrea创立了初创公司Ocore，在LEHVOSS和Autodesk的支持下，开发了能够在西西里岛进行3D打印整个帆船船体的机器人挤压技术。

他们在2018年底在3D打印整个帆船船体上的成功被缅因大学和ORNL在美国于几周前完成的一项更令人印象深刻的项目所掩盖。资金雄厚的美国机构使用Ingersoll的大型3D打印机，创建了世界上最大的整个3D打印船，该船目前共拥有3项吉尼斯世界纪录。这次使用大型笛卡尔挤压系统对船进行3D打印，使用碳纤维增强的尼龙复合造粒材料。

然后是MAMBO，这是第一款使用连续纤维复合材料的全功能3D打印船，这一次是由另一家意大利初创公司moi Composites开发的。在这种情况下，与Autodesk合作开发和设计的船是使用连续玻璃纤维复合热固性材料的多轴机器人挤压技术生产的。

尽管在实现必要的成本效益和速度方面，连续纤维挤出工艺可能还差得远一些，但短纤维复合材料挤出系统现已证明在印刷非常大的结构（例如船体，一次运行。这是一项巨大的成就，现在看来，很明显，这将在未来几年中成为船舶制造行业中更广泛采用的技术。

Moi Composites生产的MAMBO连续纤维3D打印船。

直接从CAD建造一次性产品（例如船或小型游艇）的能力，而不必构建昂贵且耗时的模具（只需使用一次），可以立即带来明显的收益。另一方面，大幅面3D打印技术也可以为海洋和海洋模具制造带来好处。

另一家大型笛卡尔3D打印制造商Thermwood通过3D打印51英尺长的游艇船体模具的多个部分来证明了这一点，以展示单个船体模具如何足以制造更大的船只，例如游艇。测试模具的印刷部分由Techmer PM的碳纤维增强ABS制成。在这种情况下，选择ABS是因为其物理性能和与其他增强热塑性塑料相比相对较低的成本。

从3D打印船到备件

如果3D打印船（意为小型，完整尺寸的整船船）是3D打印最引人入胜的应用之一，那么AM在海事行业中最有价值的应用之一就是按需生产备件。对于海运业中的一些非常大的运营商而言，这正迅速成为一个非常有价值和高潜力的业务领域。

大型金属3D打印公司（例如AML3D和MX3D）已经发布了一些金属3D打印海事备件的第一个应用案例。两种技术均基于WAAM工艺，并且能够生产具有很高金属沉积速率的非常大的金属零件。其他举措还包括，总部位于新加坡的Tytus3D公司与部门运营商共同开展了一项行业项目合作，还贡献了自己的金属3D打印技术来开发海事应用。在澳大利亚，当地公司SPEE3D提供了其动态整合（冷吹粉末）金属3D打印技术，可用于为澳大利亚海军生产零件。

使用SPEE3D技术印刷的铝青铜螺旋桨。

这只是冰山一角（尽管在这种情况下“冰山”可能不是最好的隐喻）。一些活跃于海事行业的大型公司，例如威廉森，蒂森克虏伯，尹森，瓦锡兰，川崎重工，以及大型咨询集团（例如DNV GL），都在大力投资开发基础设施，以通过AM生产船舶备件，受益于按需和数字仓库功能。

在航海业这样的部门中，船舶的使用寿命可能长达数十年，因此存储许多不同类型的超大型备件会带来巨大的经济挑战。特别是，蒂森克虏伯和威廉森正在合作利用蒂森克虏伯在增材制造方面的深厚专业知识，威廉森的深厚海事专业知识以及在了解船队管理者需求方面的直接持续经验，以向大型海运业运营商提供按需增材制造服务。

总部位于挪威的DNV GL颁发了证书，使蒂森克虏伯的TechCenter增材制造公司成为全球第一家海事应用3D打印零件生产商，并获得了DNV GL的制造商认可。作为海事和一般工业3D打印组件的认可供应商，蒂森克虏伯致力于将增材制造集成到其海事业务中。

返回令人惊叹的3D打印比例模型

在零配件生产或游艇设计和开发过程中已逐步引入3D打印的海事行业运营商也已开始确定3D打印在美观和高度详细的比例模型生产中的另一种有价值的应用。意大利公司Meg Industry是其中一家公司，并在3dpbm的意大利语门户网站Replicatore的采访中讨论了这部分工作。