登录/注册
您当前的位置:科技前沿 > 实时资讯
世界首座3D打印桥,中国制造!
474 2019-02-20

2019年1月12日,一座长26.3米、宽度3.6米的拱桥在上海科普公园落成,这座看似普通的桥,其实拥有很高的技术含量。不同于一般桥,它是使用3D打印混凝土技术分别打印出桥梁各个部件,并运用现代施工技术拼装完成的。

首座3D打印桥在上海科普公园落成

飘带造型的桥栏板、珊瑚纹路的桥面,好似一座“迷你”赵州桥横卧于池塘之上。别小瞧,它可是目前全球最大规模的混凝土3D打印步行桥。

据央视网介绍,这座桥利用两台机器臂3D打印系统,共耗时450小时打印完成,全长26.3米、宽度3.6米。据研发团队表示,这座桥进行了1:4缩尺实材桥梁破坏测试。也就是说,这座3D打印桥可以满足“站满行人”的荷载要求,你敢来尝试吗?

3D打印世界最大步行桥

值得一提的是,这无论是在国内还是国外,都是一项重大突破。虽然近年来很多国外科技界都致力于3D混凝土打印建造的技术攻关,但将其用于实际工程暂时还没有。因此,可以说上海3D打印桥的建成,意味着我国在该领域中已经跨入世界先进水平

3D打印技术引领世界潮流

3D打印是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为增材制造(AM,Additive Manufacturing).

区别于传统的“减材制造”3D打印是“增材制造”的主要实现形式,“增材制造”的理念。传统“减材制造”一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装,焊接等方法组合成最终产品。“增材制造”则无需毛坯和模具,而是直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。

3D打印机是3D打印的核心装备,它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,这次上海的3D打印桥更是将材料扩展到混凝土,可以说3D打印技术的一大突破

3D打印桥梁

打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

我国3D打印技术领先全球

作为现在智能建造的重要方式,3D打印技术生产的器件精度高、生产速度快,可以说3D打印技术未来可期。其中,最关键的是,3D打印技术除了在上述领域中广泛运用以外,在航空航天领域应用起来更是得心应手,并且各种优势数不胜数。就像之前发射的高分五号卫星,就有多个3D打印装备器件成功运用。

不仅如此,央视网也在报道中指出,我国实现了用3D打印技术生产飞机零配件,这样就无需再经过切削打磨,才能制造出所需的零配件,而是通过打印机一层一层打印出来。与传统方法制造的零配件粗糙且需要后续加工不同的是,利用3D打印技术制造的零配件,光滑并且零件性能更加优秀。

3D打印机

事实上,3D打印技术“生产”飞机,除了零配件具备以上特点以外,在时间上也会节省很多。要知道,当初我国至少花了10年事件才研发出歼-10战机,而歼-15的开发只花了3年年事件。据总师孙聪介绍,3D打印技术的应用,给歼-15舰载机的成功作出了很大贡献。其中,歼-15的主承力部分,包括起落架,都是由3D打印机喷出的高强度钛合金粉末制成的。

此外,国产大飞机也应用了3D打印技术,类似这种样例在我国非常多见。有意思的是,3D打印技术并非我们在开发,“全球霸主”美国也不例外。但是,之前美国陆战队F-35B战机地勤人员,非常骄傲地展示了最新的3D打印飞机零件,却被眼见的网友发现,这竟然是由中国制造的3D打印机生产的。难怪2015年时有专家预测,未来5年左右我国3D打印技术将超美国。


地址:中国·西安 太白南路2号 西安电子科技大学 邮编:710071 电话&传真:029-88202821

版权所有:西安电子科技大学工程技术研究院有限公司陕ICP备17012907号