Caracol攜手V2集團(tuán)利用大型機(jī)器人3D打印技術(shù)，成功打造6米雙體船原型

2025年2月26日，南極熊獲悉，意大利3D打印技術(shù)公司Caracol與V2集團(tuán)攜手合作，利用3D打印技術(shù)開發(fā)了一艘6米長(zhǎng)的整體式雙體船。通過這一項(xiàng)目，兩家公司不僅展示了3D打印技術(shù)在船舶制造領(lǐng)域的巨大潛力，而且為船舶設(shè)計(jì)和制造的創(chuàng)新提供了新的思路和解決方案。

△3D打印雙體船在水中航行

在這一創(chuàng)新項(xiàng)目中，從選擇合適的打印材料到打印過程的優(yōu)化，再到后處理階段，每一個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過了精心評(píng)估。與傳統(tǒng)依賴模具和手工勞動(dòng)的造船方法不同，3D打印技術(shù)為制造復(fù)雜和可定制的船舶設(shè)計(jì)提供了全新的途徑，同時(shí)顯著降低了材料浪費(fèi)。

△Caracol大型增材制造 平臺(tái)Vipra AM

Caracol的3D打印解決方案

Caracol指出，增材制造在航運(yùn)業(yè)的潛力正持續(xù)增長(zhǎng)，尤其它具有簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程的能力。傳統(tǒng)造船方法不僅資源消耗大，耗時(shí)也長(zhǎng)。而大規(guī)模3D打印技術(shù)的應(yīng)用，能夠降低成本，同時(shí)保持結(jié)構(gòu)性能。這艘雙體船的研發(fā)重點(diǎn)，不僅在于制造一艘船本身，更在于研究如何優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過程，以便將此技術(shù)更廣泛地應(yīng)用于其它領(lǐng)域。

Caracol成立于2017年，專注于大型3D打印。在2024年的Formnext展會(huì)上，這家意大利制造商推出了它的最新大型增材制造 (LFAM) 平臺(tái)Vipra AM。Vipra AM是專為大型金屬3D 打印設(shè)計(jì)的，集成了機(jī)器人沉積技術(shù)和自動(dòng)化功能，以提高工業(yè)生產(chǎn)率。

該平臺(tái)有兩種配置：Vipra XQ，采用等離子弧沉積技術(shù)生產(chǎn)高精度航空航天和能源部件；Vipra XP，針對(duì)汽車和船舶工業(yè)的輕質(zhì)金屬進(jìn)行了優(yōu)化。Caracol強(qiáng)調(diào)了Vipra的混合制造能力，旨在減少浪費(fèi)并提高效率。

△Caracol的擠出機(jī)可加工復(fù)合纖維增強(qiáng)熱塑性顆粒

一年前，在2023年的Formnext展會(huì)上，Caracol展示了Heron AM機(jī)器人3D打印平臺(tái)的重大升級(jí)，推出了高多功能 (HV) 擠出機(jī)、擴(kuò)展的Eidos制造軟件套件和多末端執(zhí)行器控制柜。

HV擠出機(jī)專為精度和速度設(shè)計(jì)，支持船舶、建筑和工具等行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。更新后的軟件套件整合了物聯(lián)網(wǎng)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)，而新的控制柜則簡(jiǎn)化了多擠出機(jī)管理。

△Vipra AM自適應(yīng)金屬機(jī)器人3D打印機(jī)，適用于大幅面增材制造，配備兩種沉積頭型號(hào)，可滿足多種制造需求

船舶3D打印技術(shù)一直在發(fā)展

在過去的幾年中，3D打印船舶一直是行業(yè)焦點(diǎn)。例如，早在2020年，Moi Composites在熱那亞游艇展上展示了世界上第一艘使用連續(xù)玻璃纖維熱固性材料通過3D打印技術(shù)制造的船只，名為MAMBO。這艘6.5米長(zhǎng)的船首次亮相于2019年Formnext，并采用了連續(xù)纖維制造（CFM）技術(shù)，這是一種旨在增強(qiáng)復(fù)合材料性能的機(jī)器人3D打印工藝。MAMBO重達(dá)800公斤，由115 cv發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，耗時(shí)兩個(gè)月完成，之后獲得了摩納哥游艇集群和2020年馬克挑戰(zhàn)賽的認(rèn)可。

同時(shí)，跨國(guó)工程公司Renishaw與INEOS Britannia合作，為該隊(duì)的AC75賽艇使用3D打印技術(shù)制造關(guān)鍵部件，該艇參加了在巴塞羅那舉行的第37屆美洲杯帆船賽。Renishaw利用RenAM 500Q金屬3D打印機(jī)生產(chǎn)定制部件，包括船首斜桅末端細(xì)節(jié)、翼片整流罩和出纜滑輪箱，以優(yōu)化重量和結(jié)構(gòu)性能。

總體而言，上述案例均旨在推動(dòng)3D打印技術(shù)在船舶行業(yè)的深入應(yīng)用，并致力于創(chuàng)建一個(gè)模型，以便更廣泛地采納3D打印技術(shù)于船舶制造領(lǐng)域。盡管工業(yè)化生產(chǎn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，但Caracol與V2的愿景是通過持續(xù)研發(fā)，開發(fā)出一種商業(yè)上可行的3D打印船舶制造方法。