近年來，由于采用了增材制造等創(chuàng)新技術(shù)，航運(yùn)業(yè)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。通過這種生產(chǎn)方法，可以制造出具有前所未有的效率和耐用性的船舶和海軍部件。通過減少材料浪費(fèi)、優(yōu)化制造時(shí)間和實(shí)現(xiàn)高度定制的設(shè)計(jì)，3D打印正在成為海運(yùn)業(yè)的革命性解決方案。這就是致力于開發(fā)大型增材制造解決方案的意大利公司Caracol發(fā)揮作用的背景。它與V2集團(tuán)合作開發(fā)了第一艘3D打印單體雙體船，功能齊全，長6米，設(shè)計(jì)用于公海航行。

該項(xiàng)目的創(chuàng)新之處在于，得益于基于LFAM（大幅面增材制造）技術(shù)的Heron AM機(jī)器人平臺，該船可通過一次打印制造完成。這一進(jìn)步代表了航海工業(yè)的一個(gè)里程碑，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了大幅面制造過程的工業(yè)化和可擴(kuò)展性，優(yōu)化了從設(shè)計(jì)到后處理的每個(gè)步驟。

Caracol的LFAM技術(shù)用于整體式雙體船

3D打印整體式雙體船

在船舶工業(yè)中，大幅面增材制造具有設(shè)計(jì)定制、材料高效利用和減少環(huán)境影響等競爭優(yōu)勢。Caracol已實(shí)施其完整的Heron AM平臺，旨在將大幅面增材制造推向工業(yè)規(guī)模。該解決方案結(jié)合硬件、軟件和自動化，提供效率、靈活性和可持續(xù)性，優(yōu)化復(fù)合材料和熱塑性零件的生產(chǎn)。它通過了高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，確保了質(zhì)量、連續(xù)性和制造控制。

通過Heron AM，該公司證明其3D打印技術(shù)不僅適用于船舶建造，還可以取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法。因此，這艘雙體船的開發(fā)是以長遠(yuǎn)的眼光進(jìn)行的，每個(gè)步驟都經(jīng)過仔細(xì)的評估。首先，由于雙體船的尺寸和幾何形狀，打印設(shè)計(jì)和分割過程需要進(jìn)行特定的調(diào)整。然而，每個(gè)模型只需要做一次，以便在未來的生產(chǎn)中重現(xiàn)它們。

該公司使用rPP GF材料（含有30%玻璃纖維的再生聚丙烯）來優(yōu)化打印時(shí)間并確保3D打印雙體船的機(jī)械抗性。此外，還需要一些精加工技術(shù)，例如CNC加工、凝膠涂層和油漆涂抹以及對最終船體進(jìn)行廣泛的測試。最后一點(diǎn)對于3D打印船舶未來的工業(yè)化至關(guān)重要。

制造過程耗時(shí)160小時(shí)，將交貨時(shí)間縮短了20%。

該項(xiàng)目的主要創(chuàng)新之一是通過一個(gè)耗時(shí)160小時(shí)的過程連續(xù)3D打印船體，從而無需額外組裝即可實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)。采用這種方法，船舶的結(jié)構(gòu)完整性得到了提高，交付時(shí)間減少了20%。

制造過程包括使用高流量（HF）擠出機(jī)和8毫米噴嘴。這使得優(yōu)化材料沉積并確保高打印質(zhì)量成為可能。廢物減少了30%，整體式雙體船的最終重量為1,200公斤。

該項(xiàng)目展示了大幅面增材制造在生產(chǎn)復(fù)雜、高性能海洋結(jié)構(gòu)方面的潛力。Caracol和V2集團(tuán)繼續(xù)改進(jìn)這種制造方法，旨在擴(kuò)大其在海運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用。該工藝的工業(yè)化將實(shí)現(xiàn)更具可擴(kuò)展性、可持續(xù)性和可訪問性的生產(chǎn)，鞏固該技術(shù)作為船舶部件制造可行解決方案的地位。

圖片來源：3Dnatives

編譯整理：3dnatives