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緬因大學(xué)超大3D打印船和聚合物3D打印機(jī)

這款3D打印機(jī)可以制造出長(zhǎng)100英尺、寬22英尺、高10英尺的物體，主要用于支持國(guó)防和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新。據(jù)悉，這套系統(tǒng)由Ingersoll機(jī)床公司開(kāi)發(fā)，并使用這臺(tái)機(jī)器制造出一艘25英尺（7．62米），重達(dá)5000磅的3D打印船，并命名為3Dirigo。

橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室［ORNL］也參與了這項(xiàng)工作，之前，UMaine和ORNL獲得了美國(guó)聯(lián)邦政府2000萬(wàn)美元的資助，用于創(chuàng)建用于大規(guī)模增材制造的生物基3D材料。在此之前，緬因州技術(shù)學(xué)院（MTI）向高級(jí)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心撥款500，000美元，用于開(kāi)發(fā)大型3D打印船結(jié)構(gòu)。

他們使用塑料和木質(zhì)纖維素的混合物，在三天內(nèi)生產(chǎn)了3Dirigo，重達(dá)5000磅。新設(shè)計(jì)的UMaine 3D打印機(jī)還將支持美國(guó)陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部（CCDC）士兵中心開(kāi)發(fā)可部署的掩體系統(tǒng)。因此，還制作并展示了3D打印的12英尺長(zhǎng)的避難所。

美國(guó)海軍與ORNL合作，BAAM 3D打印30英尺長(zhǎng)的潛艇船體

美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）與美國(guó)海軍的顛覆性技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Disruptive Technology Lab）合作，開(kāi)發(fā)出美軍的第一個(gè)3D打印潛艇船體。這個(gè)30英尺長(zhǎng)的碳纖維示范船體是用ORNL的大面積增材制造（BAAM）3D打印機(jī)打印的，一共只花了幾天的時(shí)間。

通過(guò)與ORNL的合作，他們成功將潛艇的成本降低了90％。新的3D打印船體是一個(gè)可選的載人技術(shù)示范船體，受到傳統(tǒng)的SDV的啟發(fā)，但不同于之前的任何潛水器。這個(gè)30英尺的結(jié)構(gòu)由一種碳纖維復(fù)合材料制成，主要包含六個(gè)部件。令人難以置信的是，從概念到組裝，整個(gè)過(guò)程花了不到四個(gè)星期。

由于采用BAAM技術(shù)，這一時(shí)間大幅縮短。現(xiàn)在，美國(guó)海軍能充分利用“按需”生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。雖然目前的這個(gè)3D打印示范船體不會(huì)接受水測(cè)試，但海軍已經(jīng)準(zhǔn)備好建造第二個(gè)3D打印船體，并將讓它接受水測(cè)試。

3D打印船只摘得第26屆水泥輕舟賽桂冠！

來(lái)自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 （ETH Zurich）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi){借其3D打印船只在第26屆水泥輕舟賽（水泥輕舟賽是在高校學(xué)生團(tuán)體之間進(jìn)行的水泥輕舟設(shè)計(jì)、制作和競(jìng)速的綜合賽事。水泥輕舟是用水泥制作的類(lèi)似皮劃艇的小船。）中獲得設(shè)計(jì)創(chuàng)新第一名的殊榮。

這個(gè)名為SkelETHon的水泥輕舟是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，數(shù)字建筑技術(shù)（DBT）和建筑材料物理化學(xué)（PCBM）集團(tuán)合作的成果。DBT提供了計(jì)算設(shè)計(jì)和數(shù)字制作的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而PCBM集團(tuán)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)用于制造船體結(jié)構(gòu)的水泥混合料和基于施工的工藝。

SkelETHon水泥輕舟重達(dá)114千克，該長(zhǎng)四米的船只采用了多種制作技術(shù)制作而成。對(duì)于設(shè)計(jì)而言，DBT提供了自由模板軟件來(lái)制作輕舟錯(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。

為了制作這只水泥輕舟，ETH團(tuán)隊(duì)首先3D打印出一個(gè)亞毫米級(jí)的薄塑料模板，然后采用超高性能的纖維增強(qiáng)混泥土材料鑄造。這種鋼筋增強(qiáng)混凝土幾乎是各向同性的均值材料。該船只骨架重約4千克，并且具有高分辨率的表面紋理，其精度達(dá)0．5毫米。

ETH解釋說(shuō)，這種紋理旨在增加模板和外皮之間的接觸面積。骨架模板本身被設(shè)計(jì)為使用拓?fù)浜托螤顑?yōu)化算法來(lái)減少輕舟設(shè)計(jì)所需的材料并將其重新分布在骨架狀結(jié)構(gòu)中，以便保持輕舟的最大韌性。船的外層涂覆了3mm厚防水混凝土以防止船只浸水。

施工工藝流程使得一個(gè)非常復(fù)雜的混凝土輕舟骨架變得可能，而且輕舟骨骼的直徑只有15毫米，這是不可能用任何其他數(shù)字制造技術(shù)制造的。3D打印這種珍貴的制作工藝，為該水泥輕舟的制作成功提供了技術(shù)支持。