日前，由北京理工大学机械与车辆学院研发的“超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技术与装备”已具备验收条件，通过专家评审后，这台性能国际领先的增材制造装备，将为海洋基建开辟全新赛道。
在北理工新能源与高性能制造实验楼内，一台巨大的“3D打印机”尤为醒目。这台3D增材制造装备采用双龙门设计，一侧龙门承载24个打印头，采用并行式布局，每个打印头可独立控制自由度，实现针对大尺寸结构件多弧协同成型。另一侧龙门安装16个打印头，为4×4阵列式布局，可实现多个小尺寸结构件同步成型。
同时，该3D增材制造装备通过全自研专用集成控制系统，可完成差异化功能服务、复杂控制与计算密集型任务。设备在作业监测与控制上拥有独立的CCD相机，外加视觉检测软件组成视觉检测单元，对整个加工成型过程中的产品形貌及相关数据进行监测与计算分析，最终反馈到上位机进行后续加工参数调节，从而实现成品与目标值间误差闭环调控。
项目团队负责人刘长猛教授表示，金属点阵结构多弧并行3D打印技术突破了悬空结构无支撑3D打印的技术难关，首次实现20米级大型金属点阵夹芯结构的制造，相比传统制造模式，具有设计制造一体化、复杂结构无支撑制造、轻量化等特点。
“设备投入生产后，主要批量生产两种类型的点阵型材，第一种是轻量化型材，与传统方式相比，轻质多功能点阵结构可减重30%以上，降噪抗爆功能也很好，多用于船舶、潜艇、装甲车辆及大翼展飞行器等领域。”刘长猛教授说，“另一种是低成本型材，我们利用钢板点阵混凝土结构，可显著降低用钢量，综合成本可降低70%以上，这种产品兼具经济性、密封性、稳定性和安全性等，在非机动型海洋平台领域有非常广阔的应用前景，未来，我们有望通过这项技术实现千米级超大型海洋浮式平台低成本建造。”
借助滨海新区强大的装备制造业，在天津经开区开展技术中试验证并落地，是刘长猛教授团队技术发展的思路，目前团队正在推进更多项目落地经开区。“明年团队还将推动机器人项目尽快落地，为项目多元化发展提供更多选择，我们希望在滨海—中关村科技园，与区域共同发展，开辟海洋基建新赛道。”刘长猛教授说。
