荷兰公司将3D打印应用于船舶制造

军工资源网 2025年12月12日

据英国广播公司网站11月28日报道,船舶或成为3D打印技术的新突破点。内容编译如下:

最后的测试十分直接。马尔滕·勒滕伯格挥起一把大锤猛击样本,锤头却被径直弹开,样本上几乎没留下任何砸痕。

经过两年的反复试验,理想的材料终于问世:这是一种由热塑性塑料和玻璃纤维按特定比例混合而成的复合材料,不仅强度高,无需额外涂层即可抵御阳光照射,还能有效防止海洋生物附着和腐蚀。

勒滕伯格表示,这正是3D打印船舶的完美基底材料。

船舶需要抵御海洋环境的严酷考验,这也是造船业向来以劳动密集型著称的原因之一。

但在历经数月的材料配方调整后,勒滕伯格和同事们在新工厂仅用四天时间,就成功打印出了第一艘船体(如图)。

“我们将造船过程的自动化程度提升至近90%,而且速度极快,”他说,“传统造船方法需要数周时间才能造出一艘船体,而我们现在一周就能打印一艘。”

这正是3D打印技术长期以来承诺的应用场景:一种快速、省力且能大幅降低成本的生产过程。

这些承诺并非总能兑现,但勒滕伯格坚信,在航运领域,3D打印(又称增材制造)有望发挥变革性作用。

勒滕伯格是CEAD公司的联合创始人,该公司总部位于荷兰代尔夫特市,专注于设计和制造大型3D打印机。

此前,CEAD的业务主要是为其他企业提供打印机,但在船舶制造领域,该公司决定亲自涉足生产环节。

“3D打印船舶仍需获得市场认可,”勒滕伯格说,“因此,我们不仅制造设备,还亲自投身实践。”

传统玻璃纤维造船需要模具,且需大量手工操作以确保船只达到所需强度。

而在增材制造中,大部分工作已在设计阶段完成,包括编写软件和制造打印机本身。

3D打印机的工作原理是,根据预设的数字设计方案,将基底材料逐层堆积,每一层都会与前一层牢固黏合,最终形成一个完整、无缝的物体。

在生产阶段,只要基底材料供应充足,几乎无需人工干预。

此外,设计方案的调整也无需对生产流程进行重大改动。

目前,多数3D打印的应用规模相对较小,比如牙科领域就是其产生重大影响的领域之一。制造一艘能在真实海洋环境中航行的船舶,则是一项截然不同的挑战。

CEAD最大的3D打印机长达近40米,阿布扎比的一名客户已利用该打印机制造出一艘电动渡轮。

他们还为荷兰海军制造了一艘12米长的快速艇原型,类似刚性充气艇。

“通常情况下,海军采购一艘船需要数年时间才能交付,且成本高昂,”勒滕伯格说,“我们仅用六周时间就完成了原型制造,预算也非常有限。”

另一个快速发展的领域是无人船只(即海上无人艇)的应用。CEAD最近与北约特种部队合作开展了一项测试:根据任务需求实时调整设计方案,在现场仅用数小时就完成了无人艇的制造。

勒滕伯格表示,可灵活转换生产地点是3D打印技术的一大优势。

即使是大型打印机,也可装载在集装箱中运输,能更贴近终端用户。

在距离CEAD不远处的港口城市鹿特丹,一家名为Raw Idea的公司正尝试把3D打印技术引入休闲船舶市场(尤其是租赁领域)。

“消费者因为(这种新事物)还太新而犹豫不决,但租赁市场却对此非常感兴趣,”Raw Idea公司总经理乔伊斯·庞特说,“这本身就是一种营销亮点。你可以在社交平台上宣传‘我们有一艘3D打印船’,所有人都会想来看一看、摸一摸。”

该公司的另一个卖点是,其船舶材料采用玻璃纤维与回收塑料(如碳酸饮料瓶等)的混合物。

这也是其产品目前价格与传统造船相当的原因之一,回收材料的采购成本更高。但庞特表示,规模化生产和生产灵活性将显著降低成本。

她说:“我坚信,五年内,3D打印船舶将占据快速船舶市场,包括工作船、快艇等领域。” (编译/郭骏)


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