不锈钢制造快艇技术分析(3D打印如何改变游艇的设计和建造方式)

现在，从备件需求到购买附属艇，3D打印正在改变船只的设计和建造方式。

Espen?ino拿着一个3d打印的游艇模型对着他的笔记本相机。“我们使用3D打印快速打印出模型进行评估，”这位著名的船舶建筑师解释说。“你在屏幕上看虚拟模型的次数越多，你就越觉得有必要亲自触摸它，并感受船体的形状。”

?ino说3D打印“将彻底改变造船业”。电路可以打印在没有电缆槽的船体内部。局部几何形状和结构安排不会基于焊工或工程师工作的可接近性。“这真的很有前景，因为一旦我们有了不同材料的不同打印头，就可以优化结构。”至于时间表吗？?ino警告说：“不要太兴奋。”打印整艘超级游艇还有一段路要走。

瑞典RISE3D打印研究所

去年12月，当斯堪的纳维亚最畅销的一款小型开放式快艇沿着瑞典狂风大作的西海岸行驶时，人们的兴奋之情显而易见。但这款4.2米的Pioner14Active是不同的。它在短短三天内就全部打印出来了。不需要模具，不需要工具和最少的劳动力。建造过程中只浪费了4%的原材料。这艘快艇可以被印成天蓝色或令人震惊的粉色。不过讲究时尚的瑞典人选择了黑色。

Pioner14Active在RISE研究所用了三天时间打印出来

在意大利、荷兰和土耳其这三个主要的游艇制造国家，数十家设计工作室、船厂和服务公司正在使用3D打印机以截然不同的方式制造模型、零部件和整艘游艇。这是一个充满创意的市场，充斥着各种想法，但每个月都在打破传统。

荷兰Tanaruz公司计划在2023年之前生产300艘3D打印游艇

同样是在去年12月，鹿特丹的初创公司Tanaruz点击了未来招标的“打印”按钮。Tanaruz的快艇(起价15000欧元，长度从4.5米到7.5米不等)看起来就像绿色时尚后现代的耐克和苹果，有着弯曲的线条和冰白色的内饰。该航程设想了一次没有化石燃料的航行。太阳能电池板无缝集成到船的设计中，电能可以维持数字显示、航行数据和48V电动发动机，并配有可充电电池。该公司的第三艘船体于2022年3月打印，以6节的最高速度在罗特河上航行。

Tanaruz3D打印4.5米至7.5米的电动快艇

Tanaruz也想象了一个没有经纪人的特斯拉式世界：船型通过应用程序定制（可以改变长度、颜色、座垫和电源组），两周后通过卡车在欧洲各地交付。

船舶建筑师和Tanaruz联合创始人AlexeyShifman解释了其吸引力。他断言：“有了3D打印，我不需要焊工或具有不同知识的专家。”“我不需要建造船厂；(所需要的只是)一到两个人围着一台打印机工作。”在3D的未来，更大的船只不会超出预算。“如果使用玻璃钢船艇，例如从5米到10米，你需要4倍多的人，如果我们打印得更大，那也没关系。”

Tanaruz成本核算的关键是该公司对循环经济的信念。大约99%的船是由比利时各地工厂留下的回收聚丙烯和废弃的玻璃纤维混合制成的。这两种废料都非常便宜。它的TrackMotion打印机由瑞士-瑞典机器人制造商ABB生产(价格昂贵，约35万欧元)，在一层一层建造船只的过程中，每小时要消耗30公斤塑料片。虽然一艘重500公斤、长5米的船需要大约60个小时的生产时间，但打印曲线和弯角需要耐心——即使是机器人亦是如此。

有意思的是。“我们可以粉碎并重复使用每艘Tanaruz船五次，”Shifman解释说。“客户可以回收一艘船，然后把它重新打印成更大、更小、不同颜色或另一种设计的小艇，只需要支付少量费用。这是一个闭环。”有了Tanaruz的技术，每隔几年就换一次你的小电动艇是非常实惠的。

在荷兰，斐帝星使用3D打印来加快生产过程，首席外观工程师JitzevanZelst说。“10多年前，我们从小物件开始。”特别是那些在其他地方生产耗时太长或难以通过其他方式获得的物品，比如为栏杆定制的不锈钢配件。“在最近的一艘游艇上，我们为橱柜门把手安装了100个这种3d打印备件，”vanZelst继续说。斐帝星拥有自己的打印机和3d打印专家网络。“未来，机组人员可能可以在船上打印他们自己需要的备件。”

锚链孔细节

请注意，大多数游艇备件将不得不采用金属打印，这是有成本的。一台30厘米长的树脂打印机只要2500欧元就能买到，而一台同样大小的铝制或不锈钢打印机则要50万欧元。然而，3d打印转变了一种状态，即这个过程就像印钱一样。首先，这几乎不会产生浪费，其次，扶手、排水管和其他甲板设施可以有80%的中空网格内部，因此所需材料更少，因此也为更轻的船体铺平了道路。

最能设想打印金属未来的船舶建筑师是格雷格·马歇尔（GregMarshall）。“当我们得知通用汽车正在打印涡轮机时，那是我们的重大分水岭，”这位加拿大游艇设计师回忆道，他大约在18年前开始试验3D打印。“我们飞到ConceptLaser(一家德国制造公司在达拉斯有一家子公司)，被他们用金属打印出来的东西惊呆了。”马歇尔说，目前最大的金属打印机可以打印出一个大约75厘米长的物体，当设计师希望用最小的材料消耗来结合巨大的复杂性时，最好使用金属打印机。“我相信艺术家们将统治3d打印世界，”因为任何形状都是可能制作出来的。“我们不是从制造商那里买的。我们可以让(设计)完全符合我们的要求。”

MAMBO是一种由机器人制作的雕塑般快艇

金属打印机dcz还有第二个因素。由于在打印过程中使用的材料非常少，“在未来10年”，打印机可能能够用钛制造出一整艘船，钛是所有金属元素中强度密度比最大的。马歇尔继续说：“因为钛不会被腐蚀，所以你突然可以制造出小管子来做各种事情。”其中包括“甲板上的排水细节，或数英里长的冷却管线，这些冷却管线可以吸收海水，将海水吹到船上，并使所有甲板保持凉爽。””该技术已经可以打印门上的铰链或卫生间的水槽，还有可能将导线打印到船上，这样造船厂就不必拉电缆了。要造一艘全尺寸的船只，“你必须增加机器的尺寸。这只是一个比例问题。”

金属印刷带来了其他的机会。马歇尔解释说：“我们可以降到三微米（0.003毫米）”这在测量和切割方面创造出在iPhone上的产品质量，也创造了比玻璃钢成型的船更复杂的成品。更妙的是，如果设计师希望在打印前给钛材料上色，那么油漆工作将成为历史。

一名男子在船体上喷漆

把3D打印这样的“圣杯”放在游艇上怎么样?“他们刚刚在一艘大型航空母舰上安装了(3D打印机)，”他继续说。“这不是一种廉价的零件生产方式，但如果你在南极洲，你别无选择……”

在米兰，打印专家MoiComposites提出了另一种3D商业模式：将最新的打印甲板直接带到船厂。故事的背景是，三位热爱海洋的科学家花了数年时间创造了他们自己的专业打印材料。它们主要以玻璃纤维、碳纤维或凯夫拉纤维为基础，与打印后直接固化的树脂混合——想象一下世界上最昂贵的打印机墨盒。其他公司则在仿制塑料上苦苦挣扎。他们的传统打印机会融化塑料卷，这些塑料卷会慢慢硬化，而且经常会被灰尘浸湿——就完成度而言，这是一场噩梦。

“MAMBO”是MoiComposites公司制作的3D打印展示产品

Moi复合材料公司的首席技术官MicheleTonizzo说：“我们的材料更坚固、更轻，还能抵抗化学物质和高温。”为了证明这一点，他们在2020年的热那亚船展上打印了一艘名为“MAMBO”的独一无二的快艇。这艘游艇像一个波浪状的雕塑，航速可达26节，由机器人彻夜工作，将造船工程推向极限。Tonizzo说：“它不应该看起来很传统，”它更像是一个展示3d打印技术可以产生什么东西的展示品。“(MAMBO)是优雅的、疯狂的，用正常的方法是不可能实现的。”

船厂可以寄给MoiComposites一套造船图纸打印出来吗？Tonizzo说:“我们与圣劳伦佐（Sanlorenzo）合作，为其新设计的游艇生产零件，这缩短了上市时间。”我们还为制造商提供3d打印系统，让他们可以自行打印零件。”

Tonizzo声称，虽然他有足够的空间打印整艘小艇，“但最好直接在有专家的船厂安装机器”。Tonizzo和他的同事可能会在米兰测试一艘概游艇念，根据船厂的需求定制机器，然后把它运到利沃诺或安科纳，培训人们如何操作。这个的价格是多少？Tonizzo仍然守口如瓶，但它的价格可能和米兰一套时髦公寓的价格差不多。

回到荷兰，Vripack的联合创意总监MarnixHoekstra每天都喜欢看3D打印。“本周早些时候，我们的团队设计了一些栏杆，”他说。“我们无法确定尺寸，所以就把它们打印出来了。”最近，在3D办公室打印机上方安装了一个网络摄像头，使vrripack员工可以在家里24小时打印。“最近我们用它打印了一件艺术品，安装在一艘游艇上，这是无法用手工制作的。”一艘游艇的操纵台也已3D完成打印。

大约一米长的3d打印模型允许Virpack的设计师评估，弧线，角度等

Hoekstra展示了一组他的同事打印出来的超级游艇模型。“这是一艘60米长的游艇，目前正在与AliaYachts合作建造。旁边是为皇家豪斯曼打印的钓鱼艇。”在Vripack，每个3D模型的模块被打印出来，然后粘在一起——“有点像你建造一艘游艇，”Hoekstra笑着说。通过制作精确的打印样品，“三到四英尺长”，vrripack团队“可以判断倾斜、角度和船艏的开度。与虚拟现实相比，你会得到更好的视觉效果。这是一个真实的模型。”

将来每个机舱都会安装3D打印机吗？Hoekstra继续说：“荷兰遨慕世（Amels）游艇‘基因机器’（GeneMachine）号上有台3D打印机。”德国Nobiskrug的“Artefact”号也是如此。但他认为，作为甲板备件的打印过程“仍然是一个“空谈多于实践”的过程。在未来，这种情况可能会改变。“每个人都会发现，打印本身并不难，因为是机器做的。”Hoekstra相信，年轻的船员将接受使用这项技术的培训。“我们已经在新的高端手机上看到了扫描应用程序，”他继续说，它可以拍摄坏掉的螺栓或螺旋桨。“通过扫描，它会自动转换为可打印的模型，”该模型可以发送到船上的打印机。

那么，在不久的将来，我们会看到整艘游艇不用模具、很少浪费、很少工作人员就能打印出来吗?“是的，我毫不怀疑，”Hoekstra说。“它们可以打印食物，所以用来打印的材料是无穷无尽的。任何有不同想法的人都会被打乱。在高素质劳动力如此短缺的情况下，机器人将接管许多任务。”

Massivit1000打印系统

10月20日，国际造船商展览暨会议(IBEX)在线发布会上宣布了2022年IBEX创新奖项目获奖者，在造船方法和材料组，Massivit3D打印公司的Massivit10000打印系统获得该组大奖，评委JuliaCarleton表示：Massivit1000极大地简化和缩短了生产复杂定制模具的过程。通过结合多种尖端技术，他们创造了一种工具，将大大有利于任何从事复合材料工作的游艇制造商。