緬因大學(xué)的新型3D打印機(jī)打破了前吉尼斯世界紀(jì)錄，將用于船只、房屋和工具制造

2024年4月26日，南極熊獲悉，緬因大學(xué)（UMaine）的先進(jìn)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心(ASCC)再次刷新了它們的記錄，推出了世界上最大的聚合物3D打印機(jī)。這臺巨大的打印機(jī)被稱為新未來工廠1.0（FoF 1.0），在超前結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料領(lǐng)域取得了重大突破，超越了該中心在2019年所取得的成就。

△這款熱塑性聚合物打印機(jī)設(shè)計用于打印長96英尺、寬32英尺、高18英尺的物體，每小時可打印500磅，而老款為60英尺長、22英尺寬和10英尺高

打破自己的最大3D打印機(jī)記錄

來自美國國防部、美國能源部、緬因州住房管理局以及各行業(yè)合作伙伴的代表出席了揭幕儀式。FoF 1.0能夠生產(chǎn)長達(dá)96英尺、寬達(dá)32英尺、高達(dá)18英尺的物體，每小時產(chǎn)量高達(dá)500磅，展示了大規(guī)模增材制造能力的重大飛躍。

△FoF 1.0得到了美國政府的支持

與之前的MasterPrint一樣，F(xiàn)oF 1.0也是與英格索爾(INGERSOLL)合作開發(fā)的。除了擴(kuò)大緬因大學(xué)技術(shù)的覆蓋范圍外，新系統(tǒng)還集成了多種先進(jìn)的制造工藝，包括減材制造、連續(xù)膠帶鋪設(shè)和機(jī)械臂操作。這種整合使制造解決方案更具活力，能夠生產(chǎn)復(fù)雜的多材料物體。FoF 1.0及其前身MasterPrint的使用有望極大地促進(jìn)ASCC在制造領(lǐng)域的研究和創(chuàng)新。這兩個系統(tǒng)可以在同一部件上進(jìn)行協(xié)作，并共享終端執(zhí)行器。

FoF 1.0的開發(fā)得到了美國國防部長辦公室和美國陸軍工程兵團(tuán)的支持。美國參議員Susan Collins自2022年以來已為ASCC籌集了超過9300萬美元（約合6.7億人民幣）。

△陸軍的無縫船體分段工具是一種混合金屬增材制造機(jī)器，用于工程開發(fā)和生產(chǎn)，以支持位于巖島兵工廠聯(lián)合制造和技術(shù)中心的全尺寸無縫船體機(jī)器。該全尺寸機(jī)器將能夠生產(chǎn)大型金屬零件，例如軍用地面車輛的整體車體

巨型3D打印機(jī)能做什么

緬因大學(xué)已經(jīng)展示了MasterPrint的一些令人印象深刻的應(yīng)用，包括完全由生物聚合物制成的房屋、風(fēng)力渦輪機(jī)模具和船體。與此同時，英格索爾公司已經(jīng)為直升機(jī)葉片進(jìn)行了3D打印，并為無接縫船體項目擴(kuò)展了MasterPrint的3D打印金屬功能。換句話說，人們不僅可以期待FoF 1.0被用于3D打印更大的房屋、船只和工具，甚至還可以看到該技術(shù)被移植到金屬領(lǐng)域。

FoF 1.0開啟了新的研究前沿，將協(xié)作機(jī)器人操作與新型傳感器、高性能計算和人工智能進(jìn)行大規(guī)模整合，以創(chuàng)建符合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的天生認(rèn)證系統(tǒng)。ASCC執(zhí)行董事Habib Dagher說：“我們感謝Collins參議員和緬因州國會代表團(tuán)的支持，以及與國防部、能源部、橡樹嶺國家實驗室、緬因州住房行業(yè)合作伙伴的合作�！�

△緬因大學(xué)在先進(jìn)制造和環(huán)保型制造技術(shù)方面取得的進(jìn)展

將推動BioHome3D等商業(yè)化工作

緬因州表示，F(xiàn)oF 1.0 3D打印機(jī)將支持各種舉措，包括探索源自緬因州豐富的木材殘留物的生物基原料。該技術(shù)預(yù)計將推動BioHome3D等商業(yè)化工作，并有助于開發(fā)可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)高效的住房解決方案。在推出FoF 1.0之前，一個名為綠色工程與材料（GEM）未來工廠的新研究設(shè)施即將啟動，占地4.7萬平方英尺，計劃于今年8月開始動工。該實驗室旨在推動各行業(yè)制造業(yè)的進(jìn)步，主要目標(biāo)是通過部署尖端技術(shù)和生物材料，推廣和擴(kuò)展環(huán)保型制造技術(shù)。這一舉措旨在利用本地化方法解決勞動力短缺和供應(yīng)鏈限制等緊迫問題。

該研究中心將拓展先進(jìn)的制造方法，研究新的材料系統(tǒng)，重點關(guān)注回收材料和生物基材料。作為森林覆蓋率最高的州，緬因州每年從鋸木廠產(chǎn)生的木材廢料超過一百萬噸，這種資源可用作3D打印的原材料。此外，根據(jù)GEM計劃，緬因大學(xué)致力于制造業(yè)的勞動力發(fā)展，提供實踐學(xué)習(xí)和創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)計劃，旨在培養(yǎng)未來的行業(yè)領(lǐng)袖。

除了研發(fā)工作，未來的GEM工廠還與緬因州工程與計算學(xué)院(MCEC)的創(chuàng)建相輔相成。這項全州范圍內(nèi)的努力得到了Harold Alfond基金會在UMS TRANSFORMS計劃下的支持，重點是培養(yǎng)一支為數(shù)字化互聯(lián)和全球一體化做好準(zhǔn)備的人才。