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世界首个3D打印金属螺旋桨问世

文章来源:网络人气:54发表时间:2017-09-13 10:15:35

  日前,荷兰达门造船集团与RAMLAB实验室、德国螺旋桨制造商Promarin、软件巨头Autodesk及法国船级社(BV)组成联盟,开发世界上第一个船级社认证的3D打印船用螺旋桨WAAMpeller,目前这个螺旋桨已接近完工。

  这个螺旋桨是使用RAMLAB增-减材混合方法制造,整个过程首先使用Autodesk的软件完成3D建模;然后使用RAMLAB的电弧焊接式6轴机械臂3D打印,打印材料为镍铝青铜合金,最后通过车削和研磨等传统减材工艺精加工并且得到成品。

  WAAMpeller直径为1.35米,重400公斤,它很好地展示出了RAMLAB3D打印机的打印能力,其可打印的最大尺寸达7x2x2米。目前3D打印已完成其使命,接下来将交由Autodesk在英国伯明翰的现在制造工厂进行CNC研磨。

世界首个3D打印金属螺旋桨问世

  为了打印出这个螺旋桨,团队做了许多努力,特别是在材料方面。

  达门的研发部门项目工程师KeesCusters表示,“因为3D打印的材料是一层一层叠加,因此在不同方向上会显示出不同的物理属性——这种特性被称为各向异性,钢或者铸造材料是各向同性的,换句话说,它们在各个方向上的属性相同。”

  因此就需要对材料进行广泛的测试,以确保其能符合美国船级社的标准。

  “这涉及到两个直接的材料墙——然后使用铣床来生产样品,来进行实验室的拉伸和静强度测试,”Custers解释,“项目的挑战在于需要将电脑上的3DCAD文件转变成一个物理实体,而更加充满挑战的是,这个螺旋桨是双螺旋屏,一些突出的部分非常棘手。”

  但最终该团队做到了,完成WAAMpeller的原型研发意味着为未来设计更复杂可靠的3D打印螺旋桨打下了基础。

  在RAMLAB工作的特温特大学博士后研究员WeiYa表示,“材料特性和机械测试一直是这个项目非常重要的组成部分,我们必须保证材料满足应用的需要,例如,材料的韧性必须能够确保螺旋桨可以吸收大力冲击力量而不受损。但是我们也一直在为优化3D金属沉积的生产策略而努力,包括焊珠的形状和宽度,以及如何更快的沉积打印材料。”

  “WAAMpeller的出现对于海洋工业来说是有突破性影响的,大规模的3D金属沉积改变了我们制造东西的概念,利用增材制造,你可以打印出大多数所需的金属部件,这些技术将对未来供应链产生巨大的影响。”

  据了解,首个螺旋桨将用于展示服务,下个月,该团队开始生产第二个WAAMpeller,最终会安装在荷兰达门造船集团的拖轮上。

世界首个3D打印金属螺旋桨问世

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