船舶模型3D打印,也许将成为下一个工业智能制造爆发点
船舶模型3D打印,又称船舶模型积层制造,属于快速成形技术的一种,以数字模型文件为基础直接制造几乎任意形状三维实体的技术。
船舶模型3D打印制造领域现状:
7月13日,三亚思海创新机电工程设计有限公司研制的FDM型3D打印机成功制作出一艘小船,并下水试航成功。小船长2米,宽0.8米,高0.3米,重量35公斤,采用尼龙树脂材料,可搭乘两个成年人。
世界最大的集装箱航运公司马士基正在尝试在运输船上安装3D打印机,为船只打印零备件。
今年4月份,美国海军也尝试将一台3D打印机安装在一艘两栖攻击舰USS Essex 黄蜂级两栖攻击舰次舰上,希望3D打印机可以在船上打印一些零备件,以减少舰队的后勤补给。
现代船舶制造的技术现状
从船舶建造工艺的发展历史的来看,钢制船舶最大的革命性变革就是从铆接到焊接,其后的工艺进步多是技术的小改进,主要是提升效率、节约成本,但建造工艺技术的本质没有发生根本性变化。
现代造船工业的发展主要是靠要素的投入,比如产能提升、大船坞和大吊车、厂房加大、生产设备增加来推动。
数字化在造船领域的应用,如计算机管理、三维建模应用等方面越来越完善,智能化越来越强。生产过程的模拟技术,也是数字技术的一种应用,通过对生产流程的模拟、物料的模拟等来实现精细化管理。
在常规船型船舶的制造中,从钢材的预处理、套料、号料、下料、分拣、装配、焊接、打磨等到整个分段的形成,占整个单船制造人工时成本的25%左右,管系、舾装件的预装占整个单船制造人工时成本的15%左右。
而在各大船舶制造企业中,因分段装配场地和工时的限制、精度的限制,常常制约着整个生产计划与产能。众多企业在自身的分段产能达不到整体制造的产能的情况下都将分段的装配与制造外包。
3D打印制造与带来船舶制造领域集群产业的可能升级
2014年8月25日,北京造船工程学会“船舶与海洋工程应用3D打印技术”学术交流活动在北京举行。中船重工经济研究中心曹林在“关于3D打印技术在船舶领域应用的调查报告”中,介绍了船舶行业3D打印技术应用情况:从当前看,对于已经成功应用3D打印技术制造的模型和产品,可在船舶工业中大力推广应用,尤其在研发设计阶段,与传统制造技术形成互补;从中期看,一批船用复杂结构零件、特种零件、合金构件、复合材料构件的3D打印制造及修复技术有望突破,并最终向大型化、批量化方向发展;从长期看,3D打印技术有望引领未來船舶工业的发展方向,推动船舶工业体系的变革。
3D打印智能制造造船技术的未来,应该是直接由矿业巨头提炼矿产后,根据船舶设计的模型直接3D打印智能制造出船舶分段与预舾装等结构件的半成品,从钢材的预处理、套料、号料、下料、分拣、装配、焊接、打磨,管系、舾装件的预装等到整个分段的形成。然后再进行设备等的安装与搭载合拢、调试。或许,某些设备也能在现场直接3D智能打印或者安装。
当然,这带来的是整个工程工业产业链的改变,建筑、道路桥梁、重型机械等产业,由矿业巨头直接对用户,中间集成商的作用越来越弱,代替的是智能设计服务。
秀美是一家以展览展示、模型智造以及3D打印设计与服务为核心业务,集研发、设计、制造于一体的高新技术企业。公司深耕海洋文化、航空航天及工业设计生产领域十余年,始终秉承 “秀所思,美所见”的企业理念,以科技赋能各行业文化传播,不断研发最新的3D打印技术及材料应用,于2013年成立3D打印中心和在线打印平台品牌“aau”,引领和推动行业发展。如果您有需要,欢迎联系我们,期待与您合作。