“3D冷打印“產(chǎn)業(yè)化？CGK集團(tuán)使用Largix 3D打印系統(tǒng)將工業(yè)儲(chǔ)油罐成本降低50%

南極熊從外媒獲悉，來(lái)自比利時(shí)的化學(xué)加工公司CGK集團(tuán)正計(jì)劃3D打印一個(gè)尺寸達(dá)13英尺的存儲(chǔ)容器，而他們使用的是一種被稱為“3D冷打�。–old 3D Printing）”的新方法。

CGK集團(tuán)采用Largix公司的機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)輔助平臺(tái)來(lái)建造儲(chǔ)罐，而非傳統(tǒng)的手工工藝，他們預(yù)計(jì)能夠在一個(gè)連續(xù)的周期內(nèi)完成制造，并可以將整體制造成本減半。

CGK集團(tuán)的首席執(zhí)行官TijlCharle告訴《以色列時(shí)報(bào)》："如今，我們用半成品來(lái)生產(chǎn)我們的定制容器，傳統(tǒng)的方法制造需要大量的手工勞動(dòng)，而采用3D打印平臺(tái)后將大大減少我們對(duì)勞動(dòng)力的依賴，提高我們的生產(chǎn)力，并在形狀和新材料方面創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。我們預(yù)計(jì)這種新的制造模式將改變我們行業(yè)的游戲規(guī)則，畢竟在此之前沒(méi)還有人使用過(guò)這種技術(shù)，而它將為我們節(jié)省高達(dá)50%的成本。"

△使用Largix-3D打印容器

一種 " 3D冷打印"方法

Largix公司由Ronen Orr和Amir Sheelo在以色列的Kokhav Ya'ir鎮(zhèn)共同創(chuàng)辦，專門從事機(jī)器人3D打印機(jī)的開(kāi)發(fā)，旨在實(shí)現(xiàn)其所謂的"真正規(guī)�；�生產(chǎn)過(guò)程"�？紤]到這一工業(yè)規(guī)模的目標(biāo)，該公司已經(jīng)想出了一個(gè)大尺寸的生產(chǎn)平臺(tái)，由一種自主沉積技術(shù)驅(qū)動(dòng)，它被稱為 "冷3D打印。"

在實(shí)踐中，該系統(tǒng)能夠豎起尺寸達(dá)350cmx300cm的結(jié)構(gòu)，通過(guò)安裝在移動(dòng)機(jī)械臂上的一系列噴嘴沉積材料。有趣的是，在這樣做的同時(shí)，該公司表示其平臺(tái)能夠使用傳感器數(shù)據(jù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)，以確保所生產(chǎn)的物體具有所需的粘合和焊接強(qiáng)度，以滿足目標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

Largix公司說(shuō)，它的機(jī)器還與聚丙烯和聚乙烯兼容，這些聚合物是其他大尺寸系統(tǒng)難以打印的，再加上該設(shè)備的自動(dòng)化性質(zhì)，可以使它獨(dú)特地適合那些被困在半自動(dòng)或手動(dòng)工作流程中的制造商的需求。

Orr解釋說(shuō):“我們?cè)趥鹘y(tǒng)行業(yè)有著20多年的背景，有著豐富的傳統(tǒng)產(chǎn)品制造經(jīng)驗(yàn)。借鑒這一點(diǎn)，我們決定開(kāi)發(fā)一種3D打印技術(shù)，能夠真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品生產(chǎn)，重塑傳統(tǒng)的、勞動(dòng)密集型的、由聚合物和復(fù)合材料制成的定制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，跨越多元化的行業(yè)。"

△Largix的生產(chǎn)平臺(tái)據(jù)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)房間大小的集裝箱的3D打印。圖片來(lái)自Largix公司。

CGK的集裝箱3D打印計(jì)劃

鑒于這款系統(tǒng)的大尺寸3D打印能力，Orr和Sheelo主要將其作為制造聚合物容器的手段進(jìn)行銷售，這類容器在食品、化工和化妝品領(lǐng)域被大量使用。事實(shí)上，這兩家公司表示一旦采用了增材制造手段，使用者可以將他們的交貨時(shí)間縮短一半，把他們的工作流程的效率提高15倍，同時(shí)建造完全定制的容器。

看到Largix技術(shù)在制造領(lǐng)域的潛力后，CGK集團(tuán)于2019年首次投資于該公司，現(xiàn)在它正尋求在其化學(xué)罐生產(chǎn)中部署該工藝。在訂購(gòu)了其中一臺(tái)機(jī)器后，CGK希望能夠取代其目前采用的手工制造容器的繁重過(guò)程，同時(shí)利用其自動(dòng)化功能，達(dá)到所謂的"每天生產(chǎn)25小時(shí)"。

從Largix公司的角度來(lái)看，他們的技術(shù)具有解決大規(guī)模應(yīng)用的潛力，因?yàn)樗�足以提供產(chǎn)業(yè)化所需的規(guī)模、成本和材料功效。CGK集團(tuán)采用了他們的技術(shù)的采用就是最好的證明，并且該公司還計(jì)劃于今年晚些時(shí)候就推出商業(yè)化產(chǎn)品。

Orr補(bǔ)充說(shuō)："我們的下一步將會(huì)為更大的市場(chǎng)提供解決方案——建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。今天，大多數(shù)定制的建筑都是手工完成的。我們已經(jīng)在與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者接觸，根據(jù)我們的專利技術(shù)設(shè)計(jì)解決方案，這將為建筑業(yè)帶來(lái)重大創(chuàng)新。"

△3D打印已經(jīng)在航空燃料箱的生產(chǎn)中找到了應(yīng)用。圖片來(lái)自Velo3D。

Largix公司的聚合物打印

從表面上看，Largix公司聲稱已經(jīng)開(kāi)發(fā)了“世界上第一臺(tái)能夠生產(chǎn)大型工業(yè)儲(chǔ)油罐的3D打印機(jī)”，這似乎是有道理的，因?yàn)樵霾闹圃祛I(lǐng)域目前制造的最接近儲(chǔ)油罐的東西是金屬油箱，但它們的用途卻是完全不同的。

洛克希德-馬丁公司（LockheedMartin）多年來(lái)一直在使用3D打印來(lái)制造油箱類部件，其使用案例最早可追溯到2014年，當(dāng)時(shí)它與Stratasys Direct公司合作，用增材制造了一個(gè)15英尺的燃料箱原型。據(jù)稱，該零件旨在解決衛(wèi)星的形狀、配合和功能驗(yàn)證應(yīng)用，幫助洛克希德-馬丁公司以幾乎一半的時(shí)間和成本將其產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

最近，在2019年8月，斯特拉斯克萊德大學(xué)的研究人員和空客防務(wù)和空間公司也啟動(dòng)了一項(xiàng)關(guān)于3D打印燃料箱的可行性的調(diào)查。在該項(xiàng)目中，這些組織與TWI合作，試圖確定哪種方法更具有成本競(jìng)爭(zhēng)力、更適合生產(chǎn)油箱，并計(jì)劃在英國(guó)完成投產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)3D冷打印硬質(zhì)合金研究

事實(shí)上，3D冷打印的概念國(guó)內(nèi)也已有人提出過(guò)，并將其應(yīng)用到了傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的制造研究上，但打印原料形式與Largix使用的聚合物線材有很大不同。

來(lái)自北京科技大學(xué)的張欣悅博士等人將3D打印技術(shù)與懸浮漿料制備技術(shù)及原位固化技術(shù)結(jié)合，提出一種3D冷打印技術(shù)：以高固相含量的金屬/陶瓷懸浮漿料為打印原料，不采用高能束，而是通過(guò)逐層擠出沉積和固化漿料，實(shí)現(xiàn)了金屬/陶瓷復(fù)雜零件的三維打印。此外，張博士提出適用于多種懸浮漿料同步打印的多打印頭成形裝置，充分發(fā)掘了3D冷打印在梯度復(fù)合材料的制設(shè)計(jì)與制備上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

△3D冷打印的硬質(zhì)合金截齒和梯度鋼結(jié)硬質(zhì)合金截齒坯體

能民用就好了:lol