Voltage Vessels 测试3D打印海军舰艇用于国防评估项目
Eclipse X9 将回收塑料与玄武岩纤维增强材料相结合 材料显示出高拉伸强度,经缅因大学测试验证
一家夏威夷小公司正试图通过用大型工业打印机和玄武岩增强热塑性塑料取代传统造船厂建造,来改变海军制造业。
由 Sam Young 创立的 Voltage Vessels 最近提交了一艘6米长的刚性充气艇,用于美国海上国防评估项目。 该艇采用荷兰 CEAD 增材制造系统生产,该系统能够制造全尺寸复合材料海洋结构。
3D打印淘汰旧造船厂
军用刚性充气艇平台传统上需要固定生产设施、大量玻璃纤维工作、专用模具以及经过培训的劳动力,且制造周期漫长。 Voltage Vessels 认为,在冲突期间,当受损船只需要远离大陆造船厂立即更换时,这些系统会造成危险漏洞。
该公司转而提出分布式生产中心,能够使用本地配制的原料直接从数字文件打印替换船体。 推动这一方法的材料名为 Eclipse X9,是一种结合了回收聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性塑料和短切玄武岩纤维的复合材料。 玄武岩是一种火山岩,具有异常高的耐腐蚀、抗压、抗环境退化以及长期海洋环境暴露能力。 根据经缅因大学先进结构与复合材料中心验证的测试,Eclipse X9 的拉伸强度接近108兆帕。
该性能水平对应于地球最深深渊——马里亚纳海沟近11公里深处的压力条件。
据报道,该材料在超过24个月的长期盐水浸泡测试后,仍保留了90%以上的结构强度。 在整个评估期间,其吸水率保持在0.4%以下,这是一个重要指标,因为过度吸水会逐渐削弱船体材料的强度。 Voltage Vessels 还声称,与已用于增材海洋制造的基准复合材料相比,Eclipse X9 提供了更优越的结构性能。
与铝结构不同,玄武岩复合材料不会显著干扰支持无人船导航系统、雷达阵列或通信设备的射频传输。
分布式制造可能重塑印太海军后勤
五角大楼越来越倾向于在整个印太地区进行分布式海上行动,在该地区,替换船只可能面临严重限制和竞争条件。 从美国本土造船厂将替换船体运送到太平洋区域需要数周时间,同时依赖脆弱的基础设施网络。 Voltage Vessels 认为,本地化增材制造可以大幅缩短替换时间,因为生产只需要打印机、电力和区域材料供应。
该公司表示,其国内复合基础设施最终可通过太平洋地区的合作伙伴关系,将年产能扩大到1.5万吨。 由于聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性塑料可以反复熔化而不会显著降解,受损结构理论上可以直接回收成新打印的替换部件。 Voltage Vessels 能否真正改变海军造船业仍不确定,直到独立国防实验室验证其长期运行性能。

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