3D打印机大型化:美国花72小时造出8米长巡逻艇

  • 时间:
  • 浏览:0

网易科技讯 11月22日消息,据国外媒体报道,随着3D打印技术的商业化,你们你们你们你们你们你们也在进行不断创新,其应用的材料和3D打印尺寸不断扩大,打印的传输速度也好快,有有助于造船、造桥、造房子、甚至于造火箭。科技快报

科技快报

即便是制造一艘玻璃纤维的现代小船,也是一项漫长而繁琐的工作。工人有有助于先制发明人人另另另三个小模具,并在模具内部内部结构制作树脂和玻璃纤维层。待社会形态成型后再进一步打磨完成。造那我一艘船将会有有助于几块月的时间。不过,美国缅因大学的研究人员目前只花了7另另另三个小小时就发明人人一艘8米长的巡逻艇。你们你们你们你们你们你们的诀窍是巨大的3D打印机。科技快报

自从20世纪90年代3D打印机商业化以来,通常被工厂用来制造模型、喷气发动机组件和牙套等小物件。现在,新一代的超大打印机即将问世,它们有有助于制发明人人比以前更大的物体,并以好快的传输速度打印出来。科技快报

3D打印巡逻艇是美国陆军项目的一部分。美国缅因大学的团队与位于田纳西州的橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)进行媒体商务合作,后者帮助开发打印流程,而位于伊利诺斯州的Ingersoll机床公司则制发明人人3D打印机。缅因大学认为,对于造船你你这俩缅因州常见的行业而言,大型3D打印机将大幅削减制造新船的成本和时间。科技快报

规模很糙要科技快报

一般来说,3D打印机能打印出的最大物体是由打印机你这俩大小决定的,但市面上大多数3D打印机你这俩比家用冰箱大几块。多年来,工程师们想出了各种妙招来扩大规模,比如把打印装置安放到内部内部结构支架上。但结果往往是设备行动缓慢且打印不精确,制发明人人的东西有有助于小量繁琐的人工再加工。科技快报

美国缅因大学开发的打印机克服了规模大现象,其将3D打印机的喷嘴悬挂起来,其中喷出的熔融热塑性树脂,蕴藏碳纤维。在计算机的控制下,喷嘴水平移动,一层一层地向上构建所需对象。每一层完成后,喷嘴稍微升高,在其上沉积另一层,直到物体被打印完成。科技快报

缅因大学的打印机有有助于以每小时70公斤的传输速度挤压材料,目前可不还都还可以 制造80米长,7米宽,3米高的东西,有过后可不还都还可以 通过建造另另另三个小更大的龙门吊来增加制造物体的尺寸。配置喷嘴的机械臂也可不还都还可以 安装自动铣削头等加工设备,从而对打印出的物体表层进行精细打磨。科技快报

缅因大学还正在试图改变合成材料的性质,使其生产过程更加环保。项目负责人之一的哈比卜·达格(Habib Dagher)表示,你们你们你们你们你们你们的目标是用你这俩蕴藏80%木制品的材料来完成3D打印,这将产生你这俩传输速度和重量与铝相当的复合材料。随着进一步的研究,项目小组希望以每小时280公斤的传输速度打印材料。研究人员最近还使用纤维素纤维和你这俩由玉米制成的树脂来打印用于建造船只屋顶的模具。为了使生产过程更加环保,你你这俩模具可不还都还可以 回收,材料可不还都还可以 得到再次利用。科技快报

只需按下“打印”科技快报

橡树岭能源传输速度主管克雷格?布鲁(Craig Blue)表示,制作模具生和熟产工具将是大尺寸3D打印技术的一项重要工作。模具制造你这俩昂贵有另另另三个小方面的导致 。首先制造模具有有助于专业技能,有过后生产的产品往往是一次性将会是小批量生产,可是我没办法 规模经济效益。然而,对于3d打印机来说,制造一件或多件物品的成本大致相同。科技快报

3D打印还有其他优势。这类,承包商使用橡树岭国家实验室的系统来打印混凝土铸件的特殊社会形态模具。通常,你你这俩模具是由熟练木匠用木头制成,有有助于维持三到四次浇筑,可是我建筑工你们你们你们你们你们你们有有助于可是我这类模具。有过后布鲁表示,3D打印的模具由碳纤维增强塑料组成,有有助于承受离米 80次的浇筑。科技快报

橡树岭国家实验室也在研究直接打印混凝土社会形态的妙招。建造大型3D打印平台的可行性表明,打印摩天大楼和其他大型建筑最好你这俩一次性完成,可是我逐步完成较小部分再进行组装。在工厂控制条件下打印预制混凝土构件,有过后现场组装,更适合错综复杂的建筑社会形态。这也是中国清华大学的徐伟国和同事采取的妙招。你们你们你们你们你们你们用一对机械手臂挤压混合了聚乙烯纤维的混凝土,打印出预制构件,有过后组装成横跨上海另另另三个小工业园区池塘的26米人行桥。科技快报

这座人行桥是根据建于公元800年左右的赵州桥建造的。基因重组桥的打印时间为480个小时,与缅因大学打印出船的时间标准大致相当。但无论是与赵州桥的10年建造时间相比,还是与现代建筑工地的建设传输速度相比,都显得非常快。研究人员估计,3D打印桥梁生产成本离米 是传统混凝土浇筑桥梁的其三分之二。科技快报

其他形式的3D打印也变得没办法 大、好快。美国伊利诺斯州西北大学的查德·米尔金(Chad Mirkin)和他的同事们提出了你这俩你们你们你们你们你们你们称之为“高速大尺寸3D打印”(HARP)的技术。你们你们你们你们你们你们的原型机可不还都还可以 打印出四米高,横截面接近一平方米的东西,主可是我通过把固化物体从另另另三个小浅的二氧化碳 聚合物池中拉起实现的。科技快报

你你这俩3D打印机扩展了现有的你这俩3D打印妙招。在你你这俩妙招中,设备首先将二氧化碳 聚合物放到蕴藏透明底座的容器中,并将要打印物体的紫外线图像投射到基座上层。接着打印机触发的化学反应会在基座正上边固化相应的一层聚合物,使其溶于 成投射光线的图像。第一层附着在从上往下放到去二氧化碳 的工具上。当工具被抬起时,它将打印的第一层从池中抬起,以允许从下面再加后续层。科技快报

HARP技术的创新之位于于有一层油膜流过透明基座。研究人员说,你你这俩油就像“二氧化碳 特氟隆”,可不还都还可以 处置聚合物层粘在基座上,还可不还都还可以 消除固化过程中产生的热量。结果是3D打印机可不还都还可以 运行得比以前快得多。米尔金说,它可不还都还可以 在几小时内打印出成人大小的物体。使用你你这俩妙招的传统3d打印机则有有助于几天时间。科技快报

HARP技术可不还都还可以 大规模打印各种材料,包括数百种软硬不同的聚合物。它还可不还都还可以 印刷蕴藏碳化硅等材料的树脂,从而加工成耐磨耐热陶瓷。由所有哪几块材料制成的部件将会用于从汽车、飞机到建筑物等各种产品。米尔金与人媒体商务合作创办了一家名为Azul 3D的公司,将你你这俩过程商业化,预计第一台HARP打印机将在18个月内上市。科技快报

打印金属科技快报

然而,3D打印面临的最困难任务是打印大型金属物体。其主要妙招是用激光或电子束熔化金属粉末并逐层构造。为了处置金属粉末氧化、被空气中的杂质污染,甚至于爆炸,你你这俩过程有有助于在另另另三个小充满惰性二氧化碳 的空间里进行。扩大其规模很棘手,有过后会非常昂贵。科技快报

然而,3D金属打印也在摆脱空间的局限性。实现你你这俩目标的妙招之一是部署大型机器人,装备各种型号的金属惰性二氧化碳 焊机。你你这俩焊机的工作妙招是将金属丝制成的牺牲电极通过焊枪的喷嘴。金属丝的一端连接电源,另一端连接接地工件。当焊枪靠近工件时,焊枪表层与金属丝之间形成电弧。电弧产生的热量使金属丝和邻近的金属熔合在并肩。在此过程中,焊枪将氩气等惰性二氧化碳 吹过焊缝进行保护。科技快报

要将焊枪变成3D打印机,机器人有有助于在同一区域连续焊接,形成一层又一层的金属。荷兰3D打印公司mx3d使用你你这俩妙招来制造各种金属物品。现在问世的有一千公里铝制的轻型自行车和一座12米长的不锈钢人行桥。科技快报

洛杉矶Relativity Space公司正在使用大型连续焊接机器人来制造太空火箭的部件。每个机器人的手臂上都在一条铝合金线,连接到末端的打印喷嘴。打印喷嘴使用高温等离子电弧熔化金属丝,并在电弧随近吹入惰性保护二氧化碳 ,将金属丝分层沉积。科技快报

Relativity Space公司表示,3D打印的火箭比传统的火箭制造传输速度好快,零部件更少。这家公司期望第一批火箭将被用来发射卫星,但它希望最终使用其生产系统Stargate在火星表层打印出一枚火箭。谈到3D打印的能力,似乎连太空都都在极限。(辰辰)科技快报