船舶3D打印在全球范围内扩展
2019-04-09

极地水域,冰冷的环境和看似苛刻的环境使北极成为最困难的海洋环境之一,特别是在船舶和海洋技术方面。这种复杂性需要一些基于风险的设计和框架,以实现可在恶劣生态系统中生存的安全和可持续技术。 


北极或南极水域,海上石油钻井平台和在汹涌大海中航行的船队的航行条件非常困难,促使政府和公司将增材制造纳入在严峻的海上条件下生存的结构中。 2014年,美国海军开始考虑将3D打印机带到他们的船上, 当他们在海中的海军船只上打印备件,微型战斗无人机甚至器官或其他身体部位时,他们设想了一个不远的未来。


虽然  在2017年,美国海岸防卫队使用3D打印机制作的备件(一般不保留在容器和其可能难以源)在船上的船舶。 目前,3D打印机可供五名Coast Guard切割机以及多个岸上单位使用,包括Base New Orleans和Baltimore的Surface Forces物流中心工程服务部。



同样,海岸警卫队学院教授Ron Adrezin利用该技术在Cutter Healy的偏远地区开展行动,这是一艘420英尺的破冰船,在北极和白令海进行研究任务。另一方面,  国际潜艇工程  (ISE)使用西亚基的电子束增材制造(EBAM)技术为北极潜艇生产钛变压载舱(VB)。所有这一切都是为了让3D打印机完全访问并在现场创建一些难以获得的部件,当恶劣的天气条件使船舶不能移动,严重的风暴破坏海洋中的某些东西或冰威胁整个舰队。


2015年,Fleetway的子公司加拿大公司Oceanic Consulting Corporation使用3D打印创建定制的替换零件,并根据内部要求对其进行修改,用于研究和改进船舶,固定和浮动海上结构的许多研发项目。其他先进的海洋系统。 



该公司位于纽芬兰的圣约翰,采用3D技术实现一些雄心勃勃的项目。他们不断需要创建精确的比例模型并模拟真实环境,使Oceanic搜索完美适合的3D打印机。Oceanic的研究和设计团队致力于提高在恶劣的海冰环境中航行的船舶的安全性,管理极端寒冷的温度和大冰负荷。将北极工程中的机械工程,实验研究和数值模拟技术与3D打印相结合,可能正是他们提高效率和降低某些项目成本所需要的。


该公司从Javelin Technologies购买了Stratasys 3D打印机,用于制造基本组件,因为它们通常在非常紧迫的时间内工作,因为客户需要在短时间内交付 - 通常只需几周时间。


使用Stratasys 3D打印机和SOLIDWORKS 3D CAD软件,Oceanic专家可以快速将概念转化为物理部件,为他们提供新的机会,让他们在内部工作,这些工作曾经发送给外部供应商。使用3D打印机实现零件制造的复杂性使得物理模型实验中的复杂性得以提高,从而提高了准确性并使客户更加满意。


Oceanic声称他们使用SOLIDWORKS节省时间并进行自己的3D打印,以快速验证设计,以满足苛刻的项目期限。他们也总是测试并推动3D打印机和构建材料的功能达到极限,有时设计非常薄的部件。制作团队已经习惯了Javelin的高水平服务和支持,因此与公司合作是一个明显的选择。


在经常恶劣的海洋环境中工作会带来额外的挑战,使用3D打印机可以让Oceanic有效地打印更换零件并根据需要进行修改。现在可以3D打印曾经只加工过的零件,因此设计人员可以添加细节和功能,否则这些细节和功能非常昂贵 - 甚至是不可能的 - 来加工。例子包括机械连杆,方向舵,安装支架,道具,甚至是定制仪器。


Oceanic的一些项目的范围是通过结合实践知识,最先进的工程方法和基本的危险概念设计,为需要冒险进入恶劣海洋环境的船舶和船队的安全和可持续设计制定指导方针。这就是为什么  Oceanic可以使用纽芬兰和拉布拉多的一整套世界级海洋研究设施,包括加拿大国家研究委员会的海洋,沿海和河流工程组合,以及纪念大学的海洋工程研究中心和海洋研究所。。无论是承包研究船只,船只,海上建筑物还是其他海洋系统,Oceanic都能为客户提供专业知识,先进的设施和现在的3D打印技术,以实现最雄心勃勃的项目。 



美国商务部国家海洋和大气管理局(NOAA)在2018年美国国家海洋和大气管理局(NOAA)派出一个团队登上NOAA船舶Okeanos探险家,使用立体光刻设备(SLA),更进一步,最近在动态环境中进行3D打印。)型号打印机,使用紫外线(UV)固化液体和激光逐层固化液体,绘制加勒比海和南大西洋海域的深水区域。


严酷的海洋区域对工程师和设计师来说是一个挑战,他们需要开发能够帮助船舶,海洋结构和社区在地球上一些最糟糕的环境中工作的技术,但是在内部可以使用3D打印技术来恢复和创建备件甚至在船上都可以改变生活。



来源:3d printing

编辑:梁华思

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