跟着期间发展，船舶等海洋载运装备对轻量化以及防爆、防撞、减震、降噪等功能的需求日益进攻。对于海洋浮式平台而言，若经受传统钢结构，制变资本过高，以海上浮式风电为例，其开发资本是陆优势电的10倍以上。是以，亟待探索制造低资本、高性能浮式平台的新表率。

开头：科技日报

近日，北京理工大学机械与车辆学院研发的“超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技艺与装备”赢得要紧冲破，攻克了悬空结构无复古3D打印的技艺难题。该开拓是世界最大的金属3D打印安装，初度在国内收尾大型金属点阵夹芯结构的最大制造限制，行将落地天津经开区。

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开头：[3]

金属点阵结构：轻质多功能的革新结构

要深入交融北理工这一技艺恶果的兴味，当先需要了解什么是金属点阵结构。

北理工跨标准增材制造实验室肃穆东说念主刘长猛诠释注解在其盘考论文“电弧增材制造金属点阵结构盘考进展”中凝视先容，金属点阵结构是领有某种具体空间构型的金属胞元按照一定例则周期性成列的一种轻质多功能结构。

电弧增材制造金属点阵结构旨趣与形势开头：[1]

金属点阵结构具有诸多优异性能，举例高比强度和高比刚度，这意味着在相易分量下，金属点阵结构卤莽承受更大的载荷，而况具有更好的抗变形才能；它还具备抗爆吸能的本性，在遭遇爆炸冲击时，卤莽灵验地接管和散播能量，保护开拓和东说念主员的安全；此外，金属点阵结构在减振和降噪方面也弘扬出色。收货于上述超卓的性能，金属点阵结构在航空（遨游器主承力结构）、航天（卫星支架）、帆海（船舶舱室）和车辆（抗爆底板）等范围均有着宽阔的应用出路。

传统制造表率 vs 3D打印技艺

尽管金属点阵结构具有如斯诱东说念主的性能和应用出路，但在已往，其大限制应用却受到了制造技艺的收尾。传统的制造表率，如锻造、锻造和传统减材加工等，在制备复杂构型的点阵结构时濒临诸多贫乏，存在制造周期长、制变资本高、工序复杂、成形构型有限等问题，因此无法在工业范围进行批量坐褥制造，也制约了金属点阵结构的执行应用。

开头：东说念主民日报

跟着科技发展，3D打印技艺兴起，为金属点阵结构制造带来新机会。点阵结构因其特有的复杂性与司法性，使其成为展现3D打印制造才能的要津结构特征。在3D打印技艺里，粉末床激光熔融技艺曾被视为制造点阵结构的优先采用，它能造出精度高、名义质地好的点阵结构。但面对大尺寸点阵结构制造时，该工艺短板渐显，开拓资本高、打印遵守低，制造大尺寸结构还需渊博金属粉末，资本极高 。

比拟之下，电弧增材制造制备的点阵结构具有成形构型千般、成形尺寸大、遵守高以及制变资本低等本性，因此对于面向工业应用的结构件高效坐褥制造，电弧增材制造具备较大的优势[1]。

北理工团队的技艺冲破与革新

北京理工大学刘长猛诠释注解率领的团队在增材制造范围捏续深入盘考，竭力于探索金属丝材增材制造控形控性机理与新表率。经由多年的竭力和不懈探索，团队赢得了一系列要紧冲破。团队通过提议脉冲电弧援助热丝的悬空结构解放成形新工艺，沙巴贝投ag百家乐奏效责罚了悬空结构无复古 3D打印的技艺难题。

在金属三维点阵结构中，空间杆结构是其基本单位。由于不同的点阵胞元杆件会与水平面呈不同的角度，这些不同角度的杆件在空间中的荟萃与互助体式多种千般，这就给制造工艺带来了极大的挑战。探索空间悬空杆件的制造工艺、制造角度极限以及制造遵守，对于后续点阵结构的制造至关瑕疵[1]。北理工团队提议的新工艺，通过微妙地诈欺脉冲电弧的能量和热丝的援助作用，收尾了悬空杆件的稳健成形，冲破了传统制造表率的收尾。

空间杆件结构制造 开头：[1]

为了收尾这一技艺的工业化应用，团队自主研制了多弧（10 弧、16 弧、40 弧）并行智能增材制造系列装备。这些装备经受了先进的自动化限定技艺和智能化算法，卤莽收尾多弧并行打印，大大提高了打印遵守。通过这些装备，团队奏效收尾了10米级点阵结构的3D打印，并收尾了遵守量级的擢升。在此基础上，形成了超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技艺体系。

开头：[3]

宽阔的应用出路：两类点阵“型材”

据刘诠释注解先容，该开拓进入坐褥后，将竭力于构建3D打印可批量化坐褥的两类点阵“型材”。

一类是轻量化型材，即轻质多功能点阵夹芯结构，相对传统结构可减重30%以上。在收尾轻量化的同期，还兼具减振降噪、抗爆守护等多种功能，适用于活泼装备，在船舶、潜艇、坦克车辆、大翼展遨游器等范围具有宽阔应用出路。

开头：[3]

第二类是低资本型材，即钢板点阵混凝土结构。这种结构里面填充低资本混凝土，是一种新式的海洋基建材料。相对面前全钢结构海洋平台，可显赫裁汰用钢量，详细建变资本裁汰70%以上，兼具经济性、密封性、稳健性和安全性等优点，适用于非活泼型海洋平台，在海洋浮式风电、长远海衍生、千米级海洋浮式平台、深海基地建立、岛礁建立等范围应用出路宽阔。

开头：[3]

对于下一步意见，刘诠释注解先容，“咱们意见在2025年末收尾增材制造钢板点阵混凝土结构50米级浮式平台下水，以考据模块化建立表率和耐海洋环境综得当用性。同期，团队规画在渤海建立海外首个千米级海洋浮式平台，诈欺风能、太阳能、海浪能、氢能等多种可再生动力，形成一个高效的海洋动力详细开发平台，为我国长远海浮式基地建立提供坚实保险”。

金属点阵结构是材料结构轻量化与性能千般化集成发展的瑕疵部分，是刻下和改日材料科学盘考的主要热门之一。它正常应用于航空航天、远洋船舶等要津工业范围，对推进这些范围的技艺罕见和产业升级兴味要紧。电弧增材制造技艺是制造金属点阵结构的瑕疵技能，比传统减材加工技艺和激光增材制造技艺有特有优势。

北京理工大学研发的“超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技艺与装备”，不仅为金属点阵结构的制造提供了一种高效、低资本的责罚决议，而且对于我国海洋装备制造业、航空航天业等战术性产业的发展具有长远的推进作用。跟着该技艺的遏抑执行和应用，深信将为我国的制造业转型升级和革新发展注入新的活力。

参考贵府：

[1]10.7512/j.issn.1001-2303.2023.02.07

[2] 北理工20米级金属3D打印开拓落成，攻克悬空无复古3D打印技艺难题

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[3] 国内最大！北理工金属3D打印安装落成！

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