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全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营
2021/7/28 7:00:15 | 浏览:281 | 评论:0

 

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

2013年,第一次看扎克施耐德所导演的电影“超人 钢铁之躯”时,立刻被里面的氪星建筑所吸引,处处充斥着不规则、扭曲的设计元素,透着一种不和谐的怪异美感,与地球上的常见建筑设计形成鲜明对比。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

若想在现实中把那种形态的建筑复现出来,并非易事。

而就在本月,全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营,这座桥便像是从那部电影里走出来的建筑一样,诡异又美丽。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

这座 3D 打印钢桥从 2015 年开始立项,最初的想法便是用创新型规模化 3D 打印机器人打印出一座金属桥梁,于是专注于金属材料 3D 技术公司 MX3D 便开始着手投入设计工作。

在最初的原型设计中,他们原本预想着用焊接机,通过点焊的方式在河岸两端同时制作,最后在中间拼接成完整的 U 型桥体,类似植物渐渐生长的感觉,就像这样。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

他们甚至已经做出了小型试验原型,看似简陋,但足以支撑起一个人的重量,看起来有戏。

但 ARUP(奥雅纳)作为该项目的首席结构工程团队,舍弃了这一方案,继而给出了造实心钢质桥体的设计方案,所使用的是 ABB 集团所生产的 3D 打印机械臂。

这样一来,桥体的造型更美观,桥面底部也有足够空间放下各式各样的传感器。

这座桥全长 12.2 米,宽 6.3 米,重达 4.5 吨,底部布置了许多传感器,收集其受到应变、旋转、负载、位移和振动时的各样数据,这些宝贵的数据资料能帮助到未来建设更大规模的桥结构时,建立受力模型,确保结构稳固可靠。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

不仅如此,他们还可以通过这些传感器,分析不同时间、节日对该地区的人流影响。

正因为这部分涉及民众隐私等敏感问题,以及原定的安装地点,荷兰阿姆斯特丹市中心的 Oudezijds Achterburgwal 运河正在翻修,这座钢桥从 2018 年制作完成后迟迟未投入使用,先后在荷兰设计周等场合中展出,直至今年才通过船只运至既定位置。

最后通过吊装的方式架于运河之上并被固定,值得一提的是,运河旁边便是着名的红灯区。

何种材质 3D 打印都能驾驭

欲善其事,必利其器。MX3D 在建造这座钢桥之前,已经在金属 3D 打印领域摸爬滚打了很长时间。

进入 MX3D 的官网,可以看到他们以前的作品,自 2014 年诞生以来,他们已经在软件、重型设备、建筑、设计等多个领域有了自己的代表作。此次钢桥正式投入运营,更像是 MX3D 的一次招商广告。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营
不过 MX3D 得以成功造出这座钢桥,背后还有众多功臣:3D 打印机器人出自瑞士 ABB 集团之手;传感器网络提供商是 Autodesk;所收集的数据交由英国图灵研究所进行分析;制造过程中负责进行运算的,是联想集团的硬件设备。

多方的共同努力,才最终让这座“外星建筑”走进现实。这是 3D 打印技术的巅峰了吗?不,未来绝不止步于此。

一般人对金属 3D 打印都比较陌生,然而在众多工业领域中,这项技术并不鲜见。

早在上世纪 80 年代,3D 打印技术就以诞生,那时候的它有另一个名字:快速成型(Rapid Prototyping)。顾名思义就是快,适用于产品量产前进行的小规模实验阶段,过程几乎不产生废弃物,可以最大程度地节省原材料。

3D 打印可以轻松实现这样天马行空的设计,只要处理得当,强度都不会差。它被广泛用于航空、航天领域便是最好的佐证。

中国自主研发的大飞机 C919,所使用的的机头窗框是钛合金 3D 打印件,力学性能明显高于原有铸件。

今年 2 月在火星成功着陆的美国“毅力”号火星车,其身上总共有 11 个 3D 打印制成的金属零件。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营

                     ▲ PIXL 的前盖便是通过 3D 打印制作而成的

不少汽车厂商也选择用金属 3D 打印技术,制造曲轴、悬架、进气歧管甚至整个顶蓬,以此降低车身重量,同时提升这些关键部件的耐腐蚀性和强度。

这次 MX3D 完成的最新作品,是大众距离金属 3D 打印最近的一次,或许在这之后,这项技术会变得更加普及。

风头已过,脚踏实地

除了金属制品,其他领域也常用到 3D 打印这项技术,如、、、甚至是,“万物皆可 3D 打印”的说法渐渐流行起来。

尽管这项技术前景远大,但也远未到“飞入寻常百姓家”的阶段,从 2017 年开始掀起的 3D 打印人造肉风潮里,也诞生各色玩家:以色列的 Redefine meat,西班牙的 Novameat,俄罗斯的 3D Bioprinting Solutions 等等。

然而他们都面临着口感差、成本过高、产量低等问题,找到最终出路之前,植物肉或 3D 打印人造肉都还只是极小众的产品。

另一厢的鞋服领域,也曾尝过 3D 打印的甜头。我们在四年前看到过 New Balance、阿迪达斯、安德玛等知名品牌就 3D 技术交战甚欢,如今几乎只剩阿迪达斯仍在更新着 4D 系列的鞋款。

全球首座 3D 打印钢制人行桥在荷兰阿姆斯特丹正式投入运营
                    ▲ 阿迪达斯的 4D 中底

这表示 3D 打印技术遇冷了吗?倒也不用如此悲观。

在电池领域工作生产线上并未广泛使用该技术,但在应对柔性生产和客户定制小批量生产时,3D 打印有着很大的优势,更新快、成本低。

另一位兼职做 GK 件(Garage Kit,未涂装树脂模件)的朋友则对 3D 打印称赞有加。

他有收藏手办的爱好,慢慢地从单纯收藏变成自己动手改造,后来发现其他人也有类似的需求,于是开始了接一些客制化的单,量少难度大。

而他的工作流程,第一项便是利用 3D 打印做出原型件,继而再翻模开始小批量生产。

3D 打印的普及,不仅简化了他的工作难度,也缩减了他的时间、人力成本,让他能够在维持主业之余,有精力让自己的爱好变成工作。

从这些例子可以大概归纳出 3D 打印技术的特点:短平快,成本可控,适合弹性生产。正因如此,目前该技术在大规模生产中应用场景并不多。

这样看来,像 MX3D 钢桥这样大型非量产流程才是这项技术的最好归宿。

而且在近期,可以明显感受到 3D 打印的热度正在褪去,鲜有媒体扎堆报道 3D 打印的景象了,然而这座 3D 打印钢桥的出现,也让我们看到了该技术在工业领域有了更成熟的应用场景,步入冷静期的新技术慢慢生长着,正等待着下一次质的飞跃。

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