20米金屬3D打印機！北京理工大學海洋裝備超大型點陣結(jié)構(gòu)增材制造

南極熊導(dǎo)讀：北京理工大學跨尺度增材制造團隊實現(xiàn)了打印幅面可達20米的金屬3D打印機，并行40個電弧能量束熔絲增材制造出超大規(guī)格點陣結(jié)構(gòu)。
人類居住的地球70%是海洋，海洋事業(yè)關(guān)系民族生存發(fā)展狀態(tài)，關(guān)系國家興衰安危。我國將海洋強國建設(shè)作為推動中國式現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略任務(wù)。海洋裝備是海洋強國建設(shè)的核心，涵蓋船舶/潛航器等海洋載運裝備、深遠海風電/養(yǎng)殖/油氣浮式平臺等海洋資源開發(fā)裝備。

新時代下，船舶等海洋載運裝備在輕量化需求基礎(chǔ)上，對防爆、防撞、減震、降噪等功能需求愈發(fā)迫切；海洋浮式平臺采用傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)制造成本過高（海上浮式風電是陸上風電開發(fā)成本10倍以上），亟需開發(fā)低成本、高性能浮式平臺制造新方法。

增材制造技術(shù)為海洋裝備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提供了契機。北京理工大學跨尺度增材制造團隊專注超大規(guī)格點陣結(jié)構(gòu)增材制造，突破了懸空結(jié)構(gòu)無支撐3D打印的技術(shù)難關(guān)，建立了大型金屬點陣結(jié)構(gòu)增材制造新方法；發(fā)展了多能束并行熔絲增材制造技術(shù)，自主研制了并行增材制造系列裝備，實現(xiàn)點陣結(jié)構(gòu)增材制造效率量級提升，形成了超大規(guī)格金屬點陣結(jié)構(gòu)增材制造技術(shù)體系。

其中，大型金屬點陣夾芯板，相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可減重30%以上，兼具減振降噪、抗爆防護等功能，適用于在船舶、潛航器等海洋載運裝備需求，目前已經(jīng)開展多領(lǐng)域應(yīng)用驗證。同時，團隊開發(fā)了低成本鋼板點陣混凝土結(jié)構(gòu)，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)在全鋼結(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，在海洋浮式風電、深遠海養(yǎng)殖、海洋浮式機場等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。團隊預(yù)期2025年末實現(xiàn)增材制造50米級浮式平臺下水，以驗證模塊化建設(shè)方法和海洋適用性；團隊規(guī)劃在渤海建設(shè)國際首個千米級海洋浮式平臺，作為用于海洋綜合資源開發(fā)。

為實現(xiàn)點陣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的高效率制造，近期北京理工大學開發(fā)展40弧并行增材制造裝備，最大尺寸達到20米，是公開媒體報道的國內(nèi)最大金屬3D打印機，得到人民日報、中央廣播電視總臺、中國新聞網(wǎng)等國內(nèi)主流媒體密切報道。

人民日報報道鏈接：
全國最大金屬3D打印裝置在天津經(jīng)開區(qū)落成_人民日報

中央廣播電視總臺報道鏈接：
潮起津門 善作善成（一）京津冀：協(xié)同牽引 擘畫區(qū)域發(fā)展新圖景

中國新聞網(wǎng)報道鏈接：
中國最大金屬3D打印制造裝備在天津落成