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解析五大3D打印船舶项目

解析五大3D打印船舶项目

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【摘要】:
从早期的大航海时代至今,船舶一直在人类历史中扮演着至关重要的地位。船舶的大小,构造和材料使用情况会根据使用环境而有所不同,在本文中,我们将向您展示现代人类借助3D打印技术制造船舶的案例。让您真正体会到3D打印技术在船舶行业的发展历程以及未来的趋势所在。

从早期的大航海时代至今,船舶一直在人类历史中扮演着至关重要的地位。船舶的大小,构造和材料使用情况会根据使用环境而有所不同,在本文中,我们将向您展示现代人类借助3D打印技术制造船舶的案例。让您真正体会到3D打印技术在船舶行业的发展历程以及未来的趋势所在。

3D打印船舶的优势

 

弘瑞3D打印机制作的发动机叶轮模型

3D打印船舶具有众多优势。最早的手工船可以追溯到远古时代,沿着历史的不断演变,新的制造工艺应运而生。从手工到自动加工,每条船都可以独特地生产方式。借助3D打印机的加入,可以使船舶的重量更轻,且不会损失材料,通过定制化零件的生产,使得备用件的更换越发容易。

无材料损耗

3D打印仅使用建造船舶所必需的材料数量,而不会产生多余的废料。相比于早期的传统制造方法,造船的成本将近一步降低,从而间接减少人工成本和建造周期。

定制船(零件)

船舶的建造有不同的目的,有的侧重于速度,有的侧重于平衡。有了3D打印机的加入,人们可以使用定制方式来创建船舶的零件,从而优化船的整体性能,例如3D打印船身的骨架。使用3D打印进行定制化生产是有益的,因为它无需花费任何额外费用,而使用传统制造方法则要花费很多精力。人们现在只需根据自己的喜好调整3D打印模型即可。

船舶轻量化建造

与传统制造方法相比,3D打印生产的零件重量更轻。这就意味着船体能够在保证足够的强度时速度能够变得更快,获得更好的平衡性,降低减重带来的潜在风险。

快速更换船用备件

水上航行可能会出现很多察觉不到的风险,在湍急的水域对船只而言都是需要十分谨慎的。轻微的撞击通常会导致船体部件的损坏。通过3D打印,人们可以快速进行船体部件的维修与更换,相比与传统维修方式来说,3D打印零件可以更加快速且成本更低。

五大3D打印船舶真实案例

尽管3D打印目前在汽车制造领域中被大量使用,但造船业也紧随其后开始尝试。 以下为您分享目前世界上著名的五大3D打印船舶案例:

3D打印船体

美国亚利桑那州Local Motors公司推出了LSAM(Large Scale Additive Manufacturing)技术的3D打印机用于创建大型物体,它是创建全尺寸船体的理想选择。 船身的主体,包括打印、装配和后处理过程,总共用了不到十个工作日就完成了!一旦打印完毕,并在船体上涂漆,就可以通过沿着预备的图案进行描画来实现玻璃纤维模具。使用的材料是Techmer Electrafil©ABS LT1 3DP,一种为造船而优化的特定3D打印材料。使用3D打印建造此船体可优化其可行性,实用性和经济性。

3D打印混凝土独木舟

 

 

德国的混凝土独木舟帆船赛是每年都会举行的为期两天的比赛,本次大赛上共有90个独木舟,由来自欧洲各地大学共计1,000名参与者参赛。三届冠军得主苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)再次赢得了他们的114公斤3D打印混凝土独木舟,该独木舟是通过3D打印薄塑料骨架制成的,然后将其用于浇铸混凝土材料。使用3D打印的好处是可以创建复杂几何形状的3D打印形状以浇铸到混凝土中。它使用的材料是透明的PLA,它是使用FDM 3D打印技术创建而成。

用于执行海军任务的3D打印船舶

 

 

美国里斯本大学的研究人员创造了许多具有内部技术的机器人船舶,一台搭载Raspberry Pi 2计算机,精确地包括罗盘,GPS和WiFi,使飞船可以独立思考。 这些船每艘330美元,由3D打印零件和CNC加工的聚苯乙烯泡沫制成。这些3D打印船舶在驶入大海之前会收到预先设定的目标位置,这意味着它们将彼此通信以进行航行。3D打印使这些船的技术方面更容易实施,同时控制了成本。

3D打印游艇船体

 

 

HanseYachts AG是一家德国游艇制造商,图中游艇由打印尺寸为20米长的3D打印机创建的10米长的船体外壳。该游艇船体将成为Hanse 3D15游艇的一部分。“因此,新型Hanse 3D15将是一艘木制游艇。通过新的船体3D打印进行生产,我们不仅要制造功能更强大的船体,还希望大大减少生产时间,以满足客户的高需求。 通过3D打印,可以以各种可能的方式实施Hanse个性化概念。” ——未来开发部门的首席工程师Karl Dehler。 使用的材料是由60%的回收木材和聚合物粘合剂组成的木丝。

3D打印自主船支以减少交通堵塞

 

 

由于不同城市规划要求,威尼斯和阿姆斯特丹等城市高度依赖船只作为交通工具。近些年来由于访问这些城市的游客数量增加,水域充满了船只,因此出现了许多问题。美国麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室以及城市研究与计划部的Senseable城市实验室联合起来,共同创造了矩形船的较小比例的3D打印船舶原型版本,该原型可以沿着预先设置的路径移动。这些船舶建造的目的是通过环境传感器获取信息,并在夜间或白天航道相对空旷的时候提供城市服务。船体共由16个3D打印零件组成,整个打印过程耗时约60个小时。