荷蘭企業Royal3D近期通過自主研發的ShearWater水下無人機,展示了其在大規模增材制造(LSAM)領域的突破性成果。該項目結合短玻璃纖維增強再生PETG材料、海事人工智能技術與先進3D打印工藝,為海洋環境監測與工業制造提供了輕量化、高耐用且可持續的解決方案,引發復合材料行業的廣泛關注。
?技術創新:短玻纖增強再生PETG與精準層間粘合控制?
ShearWater水下無人機的核心在于其船體材料的創新與制造工藝的突破。Royal3D采用添加?19%短玻璃纖維的再生PETG?作為主體材料,通過ABB機械臂3D打印機和CEAD的LFAM(大規模熔融沉積成型)設備完成制造。這一材料組合實現了以下優勢:
輕量化與高強度?:短玻纖的加入顯著提升了PETG的抗沖擊性和機械強度,同時保持結構輕便,適用于深海高壓環境。
可回收性?:無人機船體可完全回收再利用,契合循環經濟需求,減少海洋科技裝備的碳足跡。
工藝突破?:Royal3D獨有的層間粘合控制技術解決了大尺寸部件打印中的界面結合難題,確保船體在復雜工況下的結構穩定性。
此外,無人機集成紅外攝像頭與自主導航系統,可執行海洋環境監測、數據收集及風險評估任務,為初創企業開發智能海洋裝備提供了原型范例。
?可持續制造:從材料到工藝的全鏈條環保實踐?
作為歐洲大型增材制造領域的領軍企業,Royal3D始終將可持續發展納入技術研發的核心:
材料創新?:優先選擇再生塑料與生物基材料,減少對化石原料的依賴。
能源效率?:LFAM技術通過高速、規?;蛴〗档蛦挝徊考哪芎?,與傳統注塑工藝相比更具環保優勢。
循環設計?:ShearWater無人機船體采用模塊化結構,便于局部維修或材料回收,延長產品生命周期。
公司創始人Fulko Roos強調:“我們致力于將可持續理念融入海事、建筑與工業制造領域,通過3D打印技術重新定義材料的可能性。”
?行業影響:推動海洋科技與復合材料應用邊界?
ShearWater項目標志著復合材料在深海裝備領域的進一步滲透,其意義遠超單一產品:
技術驗證?:短玻纖增強再生PETG的成功應用,為海洋工程、水下機器人等場景提供了低成本、高性能的材料選項。
制造范式轉變?:大規模增材制造突破了傳統模具限制,支持快速原型開發與定制化生產,降低中小企業創新門檻。
跨界合作?:Royal3D聯合CEAD等設備供應商,形成“材料-工藝-設計”協同生態,加速技術商業化進程。
目前,Royal3D已憑借其歐洲最大的兩臺工業打印機,為交通、建筑等行業生產大型結構件與定制化部件,此次向海事領域的拓展進一步鞏固了其技術領導地位。
未來展望:智能材料與增材制造的協同進化?
隨著海洋經濟與綠色制造的全球需求激增,Royal3D計劃深化以下方向:
智能材料開發?:探索纖維取向優化、功能梯度材料(如耐腐蝕-抗壓一體化設計)。
?數字孿生集成?:結合AI模擬預測材料性能與打印參數,提升制造精度與效率。
行業標準制定?:推動海洋裝備3D打印材料的規范化認證,建立可持續制造評估體系。
ShearWater水下無人機不僅是Royal3D技術實力的體現,更揭示了復合材料與增材制造在海洋科技中的巨大潛力。未來,隨著材料創新與智能制造技術的深度融合,“可持續海洋裝備”或將成為全球藍色經濟的重要支柱。