造船廠越來越多地采用3D打印技術(shù)，你知道為什么嗎？
去年秋天，當(dāng)緬因州大學(xué)宣布他們創(chuàng)造了世界上最大的3D打印船時(shí)，人們的想象力開始瘋狂起來。按下觸摸屏，讓一艘船從一個(gè)巨大的打印機(jī)里吐出來，這個(gè)想法突然變得可能了。
設(shè)計(jì)具有新穎形狀的船艇的想法已成為現(xiàn)實(shí)的選擇。由于緬因州的團(tuán)隊(duì)在72小時(shí)內(nèi)就印出一艘25英尺船，讓生產(chǎn)船脫離工廠生產(chǎn)線的夢(mèng)想成為了嚴(yán)肅的話題。
“我們認(rèn)為，明年將推出的首批產(chǎn)品將是用可回收材料制成的全尺寸或接近全尺寸的船艇模具，”“接下來會(huì)發(fā)生的事情是造船廠評(píng)估模具并給我們反饋，這樣我們就能把這項(xiàng)技術(shù)磨練出來，并能夠在商業(yè)規(guī)模上推廣。”
專家們說，一旦3D打印技術(shù)能夠充分發(fā)揮其潛力，它將在創(chuàng)造性應(yīng)用方面取得飛躍性進(jìn)展，這只是邁出的第一步。眾所周知，增材制造現(xiàn)在已經(jīng)在航空航天和牙科等廣泛領(lǐng)域進(jìn)行測(cè)試和實(shí)驗(yàn)。研究人員正在研究可以進(jìn)行3D打印的各種材料，以及自行構(gòu)建3D打印機(jī)的各種方法。美國(guó)陸軍正在測(cè)試在戰(zhàn)場(chǎng)上使用這種機(jī)器的方法，以按需打印替換零件。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)剛剛獲得資金，開發(fā)出一種軟件，可以識(shí)別CAD文件中的組件，這些組件可以被優(yōu)化和構(gòu)建得更好，比如以不同的形狀來減輕重量。寶馬（BMW）最近在德國(guó)開設(shè)了一個(gè)完整的增材制造園區(qū)，以期改善該公司在2019年以這種方式建造的30萬個(gè)零件。
“總有一天，我們都會(huì)打印出不用模具的船只，”Dagher說，“但是我們都得等待?！?br />
就船只而言，世界各地都在進(jìn)步。在羅德島的IYRS技術(shù)和貿(mào)易學(xué)院，數(shù)字建模和制造項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入第四年。杰夫·埃爾斯貝克爾(Jeff Elsbecker)是3D打印技術(shù)的負(fù)責(zé)人，他說，要想了解3D打印技術(shù)現(xiàn)在的狀況，我們必須考慮一下20世紀(jì)80年代的打印機(jī)。
“如果你還記得點(diǎn)陣式打印機(jī)，我會(huì)說3D打印技術(shù)幾乎和點(diǎn)陣式打印機(jī)一樣，”Elsbecker說?！敖酉聛砦覀冇眉す夂蛧娔蛴「鞣N各樣的東西。我想最往遠(yuǎn)想就像《星際迷航》里那樣的復(fù)制人。”
IYRS學(xué)院專注于教授學(xué)生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。幾年后，當(dāng)他們開始在造船公司或造船廠工作時(shí)，一切都將發(fā)生很多變化，但無論采用何種技術(shù)形式，基本技能仍將是必需的。
他表示：“有這么多人在做這么多事情，其中一個(gè)問題就是如何讓機(jī)器互相溝通?！薄斑@有點(diǎn)像決定是使用beta還是VHF（兩種信號(hào)接收術(shù)語），就像那個(gè)階段?！?br />
IYRS學(xué)院的教育主管比爾?凱尼恩(Bill Kenyon)表示，早期采用3d打印技術(shù)的造船商正在將這項(xiàng)技術(shù)用于制造零部件和模具等產(chǎn)品。他說，緬因州的Brooklin船廠就是一個(gè)例子，它基本上是一個(gè)傳統(tǒng)的造船和維修設(shè)施。
凱尼恩說：“1月份我去那里的時(shí)候，他們向我們展示了他們?cè)O(shè)計(jì)的船艏錨?！八麄冇肅AD完成所有設(shè)計(jì)，然后寄給了一家3D打印原型的公司。他們把它拿回來，修改了設(shè)計(jì)，往返了好幾次，然后那個(gè)人就可以用鈦合金打印出來了。”
新西蘭的奧克蘭也在進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)。Yachting Developments公司設(shè)計(jì)主管理查德·布滕（Richard Booten）表示，船廠購(gòu)買3D打印機(jī)的行為引發(fā)了各種猜想。
布滕說：“一旦你有了這些機(jī)器，你就開始考慮可以用它們做什么?！薄拔覀兪褂?D打印機(jī)制作出很多形狀復(fù)雜的船體部件，例如排氣管配件，還有其他船體部件，我們已經(jīng)小有成就。那些我們傳統(tǒng)上都會(huì)花大價(jià)錢在CNC上構(gòu)建的東西，我們都做到了。這樣做真的為我們節(jié)省了一筆錢?！?br />
Yachting Developments現(xiàn)在也正在使用該技術(shù)來計(jì)劃船只改裝，以幫助客戶了解最終組件的外觀和感覺。
Booten說:“我們正在船塢里進(jìn)行改裝時(shí)，他們要在掌舵控制臺(tái)上安裝了一個(gè)新屏幕?！薄霸谖覀儧Q定用碳或玻璃纖維制造某種東西之前，我們可以先打印出來，這樣船長(zhǎng)就能看到他在現(xiàn)實(shí)生活中會(huì)得到什么?！蔽覀儸F(xiàn)在已經(jīng)打印了其中的兩三個(gè)，并且他在此過程中進(jìn)行了一些更改。這樣做相對(duì)便宜。以前，你會(huì)在電腦屏幕上做，每個(gè)人都會(huì)盯著它看?，F(xiàn)實(shí)版看起來會(huì)有點(diǎn)不同，所以這是一個(gè)真正的優(yōu)勢(shì)?！?br />
他說，造船技術(shù)下一步會(huì)如何發(fā)展，誰也說不準(zhǔn)。目前，3D打印材料在建造船體的強(qiáng)度方面無法與玻璃纖維或碳相比，但新材料一直在開發(fā)中。大多數(shù)造船廠都買不起自己的大型3D打印機(jī)，因此，他們受制于任何增材制造公司能否在場(chǎng)外進(jìn)行打印的局限。造船商和其他人一樣，都在努力跟上技術(shù)的發(fā)展，并著眼于未來。
Booten說:“世界各地的人們都在研究3D打印的各種東西?！癇ooten說?！坝腥嗽诖蛴》孔樱腥舜蛴蛄?，作為一個(gè)過程，它將會(huì)在未來幾年在行業(yè)中獲得更多的吸引力。”
這是一件很奇怪的事情，當(dāng)提到3D打印的時(shí)候就能想起Nathanael Herreshoff這個(gè)名字。
當(dāng)然，Herreshoff是一位最著名的游艇設(shè)計(jì)師，他在19世紀(jì)末20世紀(jì)初美洲杯賽船設(shè)計(jì)而聞名。他于1938年去世，當(dāng)時(shí)V-8發(fā)動(dòng)機(jī)和金屬切割帶鋸是尖端技術(shù)。
3D打印機(jī)直到幾十年后，也就是20世紀(jì)80年代才被發(fā)明出來.但這并沒有阻止位于羅得島新港的IYRS技術(shù)與貿(mào)易學(xué)院的團(tuán)隊(duì)利用現(xiàn)代技術(shù)建造重塑Herreshoff。在過去的一年里，該團(tuán)隊(duì)正在復(fù)制一件有100年歷史的Herreshoff設(shè)計(jì)。Herreshoff在計(jì)劃中指定的一些硬件并不符合標(biāo)準(zhǔn)，必須定制。IYRS決定采用3D打印，將原始圖形轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以讀取的文件。
“他們用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)把它們制作出來，然后打印出3D圖案，這些碎片可以用青銅制成，”教育主管比爾?凱尼恩(Bill Kenyon)在談到杰夫?埃爾斯貝克爾(Jeff Elsbecker)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)時(shí)說。
接下來，Superfici與Sacs合作設(shè)計(jì)并3D打印的掌舵控制臺(tái)。這款控制臺(tái)的形狀是傳統(tǒng)模具無法創(chuàng)造的，多功能顯示器的集成方式讓它以后可以升級(jí)，其設(shè)計(jì)靈感來自航空和汽車領(lǐng)域(例如一級(jí)方程式賽車的方向盤)。
如今，該公司正在考慮如何制造全新的船殼，具有集成燈光和護(hù)舷等特點(diǎn)。
3D打印代表了一種先進(jìn)的建造方法，使該技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代尖端技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)在整個(gè)建造過程中節(jié)省時(shí)間和成本。
