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3D打印机大型化:美国花72小时造出8米长巡逻艇

本文摘要:网易科技新闻11月22日消息,据外媒报道,随着3D打印机技术的商业化,人们在不断创新,其应用材料和3D打印机尺寸也在不断扩大,打印机速度也较慢,需要造船、桥梁、房屋甚至火箭。科技快车,即使是生产一艘玻璃纤维的现代船,也是一项漫长而复杂的工作。 工人必须生产另一个模具,并在模具内制造树脂和玻璃纤维层。在结构形成后,进一步抛光完成。建造这样一艘船可能需要几个月的时间。 然而,美国缅因州大学的研究人员只花了72个小时使用一艘8米宽的巡逻艇。他们的诀窍是巨大的3D打印机。

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网易科技新闻11月22日消息,据外媒报道,随着3D打印机技术的商业化,人们在不断创新,其应用材料和3D打印机尺寸也在不断扩大,打印机速度也较慢,需要造船、桥梁、房屋甚至火箭。科技快车,即使是生产一艘玻璃纤维的现代船,也是一项漫长而复杂的工作。

工人必须生产另一个模具,并在模具内制造树脂和玻璃纤维层。在结构形成后,进一步抛光完成。建造这样一艘船可能需要几个月的时间。

然而,美国缅因州大学的研究人员只花了72个小时使用一艘8米宽的巡逻艇。他们的诀窍是巨大的3D打印机。自从90年代3D打印机商业化以来,科技快车普遍被工厂用来生产模型、喷气发动机部件、牙套等小物件。

现在,新一代超大型打印机即将问世。他们需要生产比以前更大的物体,并以更慢的速度打印它们。科技快车3D打印机巡逻艇是美国陆军项目的一部分。

美国缅因大学的团队与田纳西州橡树岭国家实验室合作,协助开发打印机工艺,伊利诺伊州英格索尔机床公司生产3D打印机。缅因大学指出,对于缅因州罕见的造船业来说,大型3D打印机将大大降低生产新船的成本和时间。科技快车的规模最重要。

一般来说,打印机本身的尺寸要求3D打印机能生产出仅次于物体的东西,但市面上的3D打印机大多比家用冰箱大很多。多年来,工程师们想出了各种方法来不断扩大规模,例如在外部支架上安装打印机设备。但结果是设备运转缓慢,打印机不准确,生产出来的一些东西必须由大量复杂的人进行再加工。科技快报:美国缅因大学开发的打印机通过将3D打印机的燃烧室悬挂在一起解决了规模问题,其中熔融的热塑性树脂喷涌而出,并含有碳纤维。

在计算机的控制下,燃烧室水平移动,所需的物体一层一层向下构建。每一层完成后,燃烧室稍微升起,再在上面沉积一层,直到物体被打印机完成。科技快报缅因州大学的打印机需要以每小时70公斤的速度破碎材料。

目前,它可以生产30米宽、7米长、3米低的东西,并且可以通过建造更大的龙门起重机来减小生产物体的尺寸。配有燃烧室的机械臂也可以配有自动铣削等加工设备,对打印机生产的物体表面进行细致的抛光。

缅因州科技快车大学也在尝试改变制备材料的性质,使其生产过程更加环保。项目负责人之一哈比卜达格尔(Habib Dagher)回应说,他们的目标是使用一种含有50%木制品的材料来完成3D打印机,这将产生一种强度和重量与铝非常相似的复合材料。随着进一步的研究,项目团队预计以每小时230公斤的速度打印材料。

最近,研究人员还使用纤维素纤维和玉米制成的树脂作为建造屋顶的模具。为了使生产过程更加环保,模具可以重复使用,材料可以重复使用。科技快报刚按“打印机”,橡树岭能效总监克雷格。

克雷格布鲁回应说,制造模具和生产工具将是大尺寸3D打印机技术最重要的任务之一。模具生产便宜有两个原因。第一任老师必须有生产模具的专业技能,生产出来的产品往往是重复使用或者小批量生产,没有规模经济。然而,对于3d打印机,生产一个或多个项目的成本大致相同。

科技快车3D打印机还有其他优势。例如,承包商使用橡树岭国家实验室的系统为混凝土铸件印刷类似形状的模具。一般来说,这种模具是由熟练的木匠用木头制成的,三四次都举不起来,所以建筑工人一定有很多这样的模具。

但Blue回应说3D打印机的模具是碳纤维增强塑料的,需要承受至少200次吊装。科技快报橡树岭国家实验室也在研究印刷混凝土结构的必要方法。

建设大型3D打印机平台的可行性指出,网卓新闻网、打印机摩天大楼等大型建筑最好不要重复使用,较小的部分要逐步组装。在工厂的控制下,打印机钢架混凝土构件,然后在现场组装,这更适合简单的建筑结构。

这也是中国清华大学的许卫国和他的同事们采用的方法。他们使用一对机械臂打碎混合有聚乙烯纤维的混凝土,打印机生产预制组件,然后将它们组装成一座26米长的人行桥,横跨上海一个工业园区的一个池塘。

科技快车,一座人行桥,是根据赵州桥的说法建造的,它最初建于公元600年左右。Copy Bridge的打印机时间是450小时,和缅因大学打印机出发的时间标准相差很大。然而,与赵州桥10年的建设时间和现代建筑工地的建设速度相比,它已经变得非常缓慢。

研究人员估计,3D打印机桥的生产成本约为传统混凝土吊桥的三分之二。


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