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(jì)用于打印長96英尺,、寬32英尺、高18英尺的物體,，每小時(shí)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(shí)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(gè)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(shí),，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(xiàng)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(jì)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(huì)代表團(tuán)的支持，以及與國防部,、能源部、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jì)將推動(dòng)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(gè)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(dòng),，占地4.7萬平方英尺，計(jì)劃于今年8月開始動(dòng)工,。該實(shí)驗(yàn)室旨在推動(dòng)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(dòng)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(diǎn)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(jì)劃,，緬因大學(xué)致力于制造業(yè)的勞動(dòng)力發(fā)展,，提供實(shí)踐學(xué)習(xí)和創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)計(jì)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(jì)算學(xué)院(MCEC)的創(chuàng)建相輔相成,。這項(xiàng)全州范圍內(nèi)的努力得到了Harold Alfond基金會(huì)在UMS TRANSFORMS計(jì)劃下的支持，重點(diǎn)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,。