我國目前最大的金屬3D打?。ㄔ霾闹圃旒夹g(shù)）裝置日前在天津濱海—中關(guān)村科技園落成。該裝置由北京理工大學機械與車輛學院教授劉長猛團隊研發(fā)，用于打造低成本、高性能的海洋裝備。團隊透露，將在渤海建設國際首個千米級海洋浮式平臺。此外，一個具有增材制造鋼板點陣混凝土結(jié)構(gòu)的50米級浮式平臺計劃在2025年底下水。
“這臺巨大的‘3D打印機’，突破了懸空結(jié)構(gòu)無支撐3D打印的技術(shù)難關(guān)，實現(xiàn)了大型金屬點陣夾芯結(jié)構(gòu)的制造。”劉長猛說，相比傳統(tǒng)制造模式，這種大型金屬點陣結(jié)構(gòu)3D打印新方法，具有設計制造一體化、復雜結(jié)構(gòu)無支撐制造、輕量化等特點。
由北京理工大學打造的我國目前最大的金屬3D打印（增材制造技術(shù)）裝置裝置的雙龍門設計是關(guān)鍵——一側(cè)龍門承載24個打印頭，負責點陣結(jié)構(gòu)陣列式增材制造；另一側(cè)龍門安裝16個打印頭，為“4×4”陣列式布局，可實現(xiàn)非均勻點陣結(jié)構(gòu)自由成形。目前，該裝置已具備驗收條件，正在投入試生產(chǎn)。
由北京理工大學打造的我國目前最大的金屬3D打?。ㄔ霾闹圃旒夹g(shù)）裝置由它制造的設備將實現(xiàn)重量和成本的“雙降低”——“相對傳統(tǒng)船舶板材加筋結(jié)構(gòu)減重了超30%，兼具減振降噪、抗爆防護等功能，滿足船舶、潛航器等海洋載運裝備的制造需求。”劉長猛說。團隊還針對海洋浮式平臺，提出并開發(fā)了一種低成本鋼板點陣混凝土結(jié)構(gòu)，采用鋼板點陣夾芯結(jié)構(gòu)填充低成本混凝土，可作為一種新型海洋基建材料。相對現(xiàn)有全鋼結(jié)構(gòu)海洋浮式平臺，可顯著降低用鋼量，成本降低50%以上，兼具經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和長壽命等優(yōu)勢，在海洋浮式風電、深遠海養(yǎng)殖、海洋浮式機場等領(lǐng)域應用前景廣闊。
多年來，劉長猛帶領(lǐng)的北理工機械與車輛學院跨尺度增材制造團隊瞄準海洋裝備制造，研發(fā)極低成本、超大型增材制造技術(shù)和裝置。他透露，團隊計劃在2025年末實現(xiàn)增材制造鋼板點陣混凝土結(jié)構(gòu)50米級浮式平臺下水，以驗證模塊化建設方法和耐海洋環(huán)境綜合適用性。
團隊還規(guī)劃在渤海建設國際首個千米級海洋浮式平臺，利用風能、太陽能、波浪能、氫能等多種可再生能源，形成一個高效的海洋能源綜合開發(fā)平臺，為我國深遠海浮式基地建設提供保障。
