我国目前最大的金属3D打印（增材制造技术）装置日前在天津滨海—中关村科技园落成。该装置由北京理工大学机械与车辆学院教授刘长猛团队研发，用于打造低成本、高性能的海洋装备。团队透露，将在渤海建设国际首个千米级海洋浮式平台。此外，一个具有增材制造钢板点阵混凝土结构的50米级浮式平台计划在2025年底下水。
“这台巨大的‘3D打印机’，突破了悬空结构无支撑3D打印的技术难关，实现了大型金属点阵夹芯结构的制造。”刘长猛说，相比传统制造模式，这种大型金属点阵结构3D打印新方法，具有设计制造一体化、复杂结构无支撑制造、轻量化等特点。
由北京理工大学打造的我国目前最大的金属3D打印（增材制造技术）装置装置的双龙门设计是关键——一侧龙门承载24个打印头，负责点阵结构阵列式增材制造；另一侧龙门安装16个打印头，为“4×4”阵列式布局，可实现非均匀点阵结构自由成形。目前，该装置已具备验收条件，正在投入试生产。
由北京理工大学打造的我国目前最大的金属3D打印（增材制造技术）装置由它制造的设备将实现重量和成本的“双降低”——“相对传统船舶板材加筋结构减重了超30%，兼具减振降噪、抗爆防护等功能，满足船舶、潜航器等海洋载运装备的制造需求。”刘长猛说。团队还针对海洋浮式平台，提出并开发了一种低成本钢板点阵混凝土结构，采用钢板点阵夹芯结构填充低成本混凝土，可作为一种新型海洋基建材料。相对现有全钢结构海洋浮式平台，可显著降低用钢量，成本降低50%以上，兼具经济性、稳定性和长寿命等优势，在海洋浮式风电、深远海养殖、海洋浮式机场等领域应用前景广阔。
多年来，刘长猛带领的北理工机械与车辆学院跨尺度增材制造团队瞄准海洋装备制造，研发极低成本、超大型增材制造技术和装置。他透露，团队计划在2025年末实现增材制造钢板点阵混凝土结构50米级浮式平台下水，以验证模块化建设方法和耐海洋环境综合适用性。
团队还规划在渤海建设国际首个千米级海洋浮式平台，利用风能、太阳能、波浪能、氢能等多种可再生能源，形成一个高效的海洋能源综合开发平台，为我国深远海浮式基地建设提供保障。
信息来源 | 北京日报 记者：何蕊
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