美军海上3D打印最新动作

缅因大学（UMaine）先进结构与复合材料中心（ASCC）去年在3D打印方面取得了世界纪录，并且是大学与国家军方（美军）与研究组织之间如何成功合作的一个例证（橡树岭国家实验室（ORNL）可以促进增材制造（AM），特别是在海运等资本密集型传统行业中。

在合作中，该大学与海事设计公司Navatek合作，后者为美国国防部（DoD），NASA和其他政府机构提供研发服务。破纪录的3Dirigo是世界上最大的3D打印船和固体物体，其船体形状由Navatek设计，仅在本月，该合作伙伴关系就获得了国防部海军研究办公室的500万美元合同。

该合同将资助材料和新型制造工具的研究，例如缅因大学开发的世界上最大的聚合物打印机，这将改变海军和海军陆战队船只的设计和建造。今年2月，缅因州大学的ASCC与美国陆军合作，在不到两天的时间内制造了一个全尺寸的3.6米高的车辆庇护所。

2019年初，Navatek还从美国海军获得了800万美元的合同，以改善用于在汹涌的海上作业的小型高速水面舰船的设计和制造。

ASCC执行董事HabibDagher表示：“我们与Navatek的合作吸引了他们前往缅因州的开设办事处。“我们期待继续与Navatek和ONR（海军研究办公室）建立合作伙伴关系，为海军先进制造领域创造变革性知识，并将这些知识转化为缅因州高薪工作。该项目是UMaine的成果去年，我们在UMaine-ASCC调试了世界上最大的聚合物3D打印机，并用3D打印了25英尺长，5,000磅的巡逻船。”

Navatek的首席执行官MartinKao表示：“Navatek很荣幸能与缅因大学合作，支持海军和海军陆战队的无人水面舰艇或USV部署目标。除了我们在波特兰的办公室外，Navatek最近还在班戈开设了第二个办公室，该办公室与缅因州大学合在一起，以加强合作。在这些计划的整个过程中，我们将在邦戈和波特兰办事处的州政府中扩大到80名工程师和科学家，到2021年，我们的新设施有望增长到120多个。”

去年10月，UMaine的研究人员赢得了三项吉尼斯世界纪录，分别是最大的聚合物3D打印机，最大的固体3D打印物体和最大的3D打印船-3Dirigo，它是一条7.6米长，2.2吨热塑性塑料船在短短70个小时内。这艘船是一个非凡的概念证明，表明增材制造在改变海上制造业方面的潜力。制造船的世界上最大的打印机可以打印长30m，高3m，宽6.7m的物体，其输出速度为每小时227公斤。

特别有趣的是在造船业中用于大规模增材制造的材料方法。尽管典型的模具昂贵且制造耗时，但这种3D打印的重点是使用热塑性塑料与生物基（纤维素纳米纤维（CNF）或木纤维素）材料相结合来生产大型结构。这些材料将提供与铝等金属相当的强度，同时使制造过程可回收，并且比以前更经济。去年5月，ORNL和UMaine获得了能源部先进制造办公室的2000万美元资助，用于生物基材料和应用的合作研究。

关于该奖项，美国参议员柯林斯说，“虽然橡树岭（OakRidge）是增材制造的全球领导者，但缅因大学却是生物基复合材料的专家。通过合作，他们将加强美国对环境负责的先进制造，并帮助缅因州的林业产业发展。”

“我们的目标是每小时以500磅（227千克）的速度印刷50％的木材产品。这种材料是纳米纤维素，基本上是一棵植根于其纳米结构的树。这些材料具有类似于金属的特性。我们正在将它们吸收并放入生物塑料中，以便我们可以制造出几乎可以用来制造任何东西的非常坚固的塑料。”

据白令三维了解，这将使海洋工具的成本降低50％以上，将交货时间缩短至几天之内，提高制造过程的可持续性，并为跨行业的大规模增材制造带来效率和灵活性。