3D打印如今在越來越多的領(lǐng)域被應(yīng)用，近日有報(bào)道稱，由上海建工機(jī)械施工集團(tuán)完成的我國首座3D打印樹脂景觀橋，即將在上海投入使用。這是國內(nèi)首條“實(shí)裝”3D打印橋梁，也是至今為止世界尺寸最大的一次成型3D打印橋梁。
據(jù)了解，這座長15.25米、寬3.8米的“樹脂橋”打印環(huán)節(jié)耗時(shí)35天，一次成型。別看這只是一座小小的橋，它是由三家大型企業(yè)耗時(shí)一年多才最終完成，其中蘇州聚復(fù)高分子材料有限公司負(fù)責(zé)ASA工程塑料的研究，沈陽機(jī)床廠完成機(jī)床的制造過程，上海建工機(jī)械施工集團(tuán)則承擔(dān)了3D打印機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)工作。
3D打印現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于教育、醫(yī)療等領(lǐng)域，但是應(yīng)用于建筑，特別是人來人往的景觀橋，在安全性方面是否有保障？對(duì)此，景觀橋的制作方表示，該橋即使樹脂打印的部分也符合景觀橋“每平方米250kg”的承重驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，安裝階段還會(huì)在底部加入一根鋼梁確保安全。據(jù)了解，這座3D打印橋每平方米可以承受250公斤的重量，使用壽命在30年左右，它所使用的ASA材料具有高屈服強(qiáng)度、高耐候性、高彈性模量和高抗沖擊強(qiáng)度的特點(diǎn)。
沈陽機(jī)床作為該項(xiàng)目的重要支持者之一，為該項(xiàng)目提供機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制整體解決方案。這是沈陽機(jī)床的產(chǎn)品和i5智能控制技術(shù)首次應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域，并創(chuàng)造了15米大尺寸件一次打印成型，25米長的龍門結(jié)構(gòu)高精度3D打印機(jī)兩項(xiàng)世界紀(jì)錄。本次項(xiàng)目中，沈機(jī)(上海)智能系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)有限公司(簡稱沈機(jī)智能)在i5OS運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上自主研發(fā)了3D打印機(jī)控制系統(tǒng)。云科智能制造(沈陽)有限公司(簡稱云科智造)制造了一臺(tái)D244龍門式3D打印設(shè)備。這臺(tái)史上最大的一臺(tái)3D“打印機(jī)”，由“龍門框架結(jié)構(gòu)+打印頭”組成，相當(dāng)于把一臺(tái)沈陽機(jī)床GTS系列龍門機(jī)床的刀具換成打印頭，是機(jī)床的一次跨界應(yīng)用。
3D打印橋的重量接近6噸，整體15米長的橋是一層一層“疊加”上去的，打印一層耗時(shí)8小時(shí)，可以完成4毫米的厚度。由于一層有15米長，因此最怕材料降溫不均勻，到鋪第二層時(shí)產(chǎn)生熱裂縫、熱翹曲。因此，在打印工藝上，建造團(tuán)隊(duì)采用“打印前預(yù)熱，打印后保溫”等方式，提高打印作業(yè)空間的溫度，保證3D打印材料層層粘結(jié)力，達(dá)到材料本身強(qiáng)度的80%—85%。本次打印過程800小時(shí)不能間斷，相當(dāng)于35天連續(xù)打印，打印過程完美展示出了i5OS對(duì)大型龍門3D打印設(shè)備卓越的運(yùn)動(dòng)控制同步性與穩(wěn)定性。“我們尋找了很多合作伙伴，只有沈陽機(jī)床有這樣的實(shí)力，既有如此大型機(jī)械設(shè)備研制能力，又有自主研發(fā)的控制系統(tǒng),同時(shí)擁有兩項(xiàng)世界前沿技術(shù)。”上海建工機(jī)施集團(tuán)一名技術(shù)負(fù)責(zé)人說。沈機(jī)(上海)智能系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)有限公司副總經(jīng)理陳燦表示：“這是i5OS工業(yè)操作系統(tǒng)在3D打印領(lǐng)域的創(chuàng)新型探索。對(duì)沈陽機(jī)床i5OS為所有的工業(yè)控制打造基礎(chǔ)平臺(tái)，打造i5工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有著重要意義?！?/p>
3D打印的樹脂景觀橋效果圖
任何事物都不是憑空出現(xiàn)的，這座橋能打印成功，同樣也不是一蹴而就的。據(jù)了解，早在一年半前，建造團(tuán)隊(duì)接到該工程后，就展開了研究，先從手掌大的橋打印起，然后1米、5米、15米逐步遞增，才有了如今這座15米的橋。待安裝完畢后，廣大市民可以前往桃浦智創(chuàng)城中央公園，零距離接觸這座15米長的大型3D打印作品。
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