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由山姆?楊（Sam Young）創(chuàng)立的初創(chuàng)企業(yè)Voltage Vessels公司（美國(guó)夏威夷州毛伊島）已提交一艘6米長(zhǎng)的3D打印復(fù)合材料剛性充氣艇（RHIB）原型，用于美國(guó)海上防務(wù)評(píng)估。該艇體的技術(shù)實(shí)施由荷蘭代爾夫特市的CEAD公司主導(dǎo)，采用了其大幅面增材制造（LFAM）系（是一種工業(yè)級(jí)打印機(jī)，已被多家防務(wù)承包商用于艇體級(jí)復(fù)合材料構(gòu)件生產(chǎn)），以及HDPro熱塑性復(fù)合材料（TPC）原料。
“我們的目標(biāo)并非生產(chǎn)一艘獲得認(rèn)證的商用船舶，”創(chuàng)始人兼席執(zhí)行官山姆?楊強(qiáng)調(diào)道，“而是打造一臺(tái)全尺寸海上驗(yàn)證樣機(jī)，幫助行業(yè)更好地理解大尺寸艇體3D打印的實(shí)際工程現(xiàn)實(shí)。對(duì)Voltage公司而言，這艘原型艇幫助我們揭示了海洋領(lǐng)域大幅面增材制造的核心難點(diǎn)：打印策略、切片工藝、熔道一致性、熱場(chǎng)控制、材料服役行為、表面后處理、構(gòu)件搬運(yùn)、修復(fù)策略，以及終對(duì)專門針對(duì)惡劣海洋服役環(huán)境定制開發(fā)的材料的迫切需求。”
來源：Voltage Vessels
這艘剛性充氣艇是Voltage Vessels公司Eclipse X9材料平臺(tái)的研發(fā)觸發(fā)點(diǎn)，該材料體系由回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）熱塑性樹脂與源自火山玄武巖的短切玄武巖纖維復(fù)合而成。盡管夏威夷本地玄武巖礦產(chǎn)資源豐富，但該公司目前仍從國(guó)際市場(chǎng)采購(gòu)玄武巖纖維，并正在探索未來將夏威夷采石場(chǎng)廢石流中的玄武巖提純加工為本地纖維原料的技術(shù)路徑。
Voltage Vessels公司委托獨(dú)立第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行的測(cè)試表明，該材料的打印方向拉伸強(qiáng)度約為108兆帕（MPa），而作為基準(zhǔn)材料的HDPro復(fù)合材料約為49兆帕。Eclipse X9材料在長(zhǎng)期海水浸泡后仍能保留90%以上的強(qiáng)度，質(zhì)量吸水率低于0.4%。緬因大學(xué)先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料中心（UMaine ASCC）在項(xiàng)目編號(hào)UM-TC-23-1008下開展的補(bǔ)充測(cè)試，進(jìn)一步驗(yàn)證了該材料的力學(xué)性能。
Eclipse X9材料的平臺(tái)無關(guān)性——適用于大幅面增材制造設(shè)備運(yùn)營(yíng)商、船舶制造商、浮標(biāo)、無人水面艇（USV）、海洋基礎(chǔ)設(shè)施、工裝模具及其他應(yīng)用領(lǐng)域——也正吸引著行業(yè)廣泛關(guān)注。玄武巖纖維具有非導(dǎo)電性，與金屬/碳纖維體系相比，其雷達(dá)反射率可能更低。
“這艘剛性充氣艇的成功研制得益于CEAD公司的技術(shù)與團(tuán)隊(duì)，以及大幅面增材制造生態(tài)系統(tǒng)中眾多先驅(qū)者多年的努力，包括緬因大學(xué)等機(jī)構(gòu)，他們證明了大規(guī)模增材制造技術(shù)能夠超越家具、工裝模具和建筑領(lǐng)域，拓展至海洋結(jié)構(gòu)物制造，”楊補(bǔ)充道，“艘3D打印剛性充氣艇幫助我們明確了技術(shù)可行性邊界，而Eclipse X9材料將是我們下一步發(fā)展的核心方向。”