30英尺3D打印船3Dirigo X下水！国防制造迎来数字化新篇章

缅因大学于近日正式下水一艘30英尺长的高性能3D打印船。研究人员表示，该技术有望帮助制造商加快船舶建造速度、减少对昂贵模具的依赖，并更快速地响应商用与国防领域的设计变更需求。

这艘名为3Dirigo X的船只，由缅因大学先进结构与复合材料中心设计制造，具备在近40节航速下应对近海海况的能力。此次下水标志着大型3D打印技术从技术演示阶段向实用制造工具的实质性跨越。

下水仪式在汉普登举行，大学、联邦及国防部门领导齐聚现场观摩水上演示。出席嘉宾包括：缅因大学系统校长Dannel Malloy、缅因大学校长Joan Ferrini-Mundy、先进结构与复合材料中心执行主任Habib Dagher、美国参议员Susan Collins，以及美国国防部长办公室制造技术（ManTech）主管Keith DeVries。

技术突破：从每小时20磅到500磅的跨越

3Dirigo X是在缅因大学于2019年推出的原始3Dirigo基础上全面升级而来。该原始船已证明同尺寸船艇可通过大型3D打印技术制造，并斩获三项吉尼斯世界纪录。新船则在结构设计、材料和制造工艺上针对高速近海工况进行了重新优化。

研究中心主任Habib Dagher在现场表示：“今天的不同之处在于，我们能够对船艇进行精确建模和设计，我们已经开发出能够承受公海极端环境的设计技术。这是一个重要里程碑，当然，我们还需要继续优化制造工艺和材料性能。”

更令人瞩目的是制造速度的跃升。打印速率已从研究初期的每小时约20磅提升至如今的每小时500磅，而复合材料、数字设计、传感器和工艺控制的改进则进一步缩短了生产周期。由于设计可以数字化修改，同一套设备可生产不同船体和部件，无需为每种型号单独制造模具。

缅因大学还计划在新建的55,000平方英尺GEM设施内启用“未来工厂”，进一步扩展大规模增材与融合制造能力。Dagher透露：“未来工厂将使我们显著提升产能，达到每小时1,000磅的沉积速率。我们感谢联邦政府及参议员Collins在推动这一设施建设中的支持。”

缅因大学官员合影

制造与国防

参议员Collins在现场强调了这项技术对国家安全的价值：“此次下水展示了该研究对美国制造业和国防的潜在价值，这对缅因大学、对美国制造业、对我们的国家安全而言，都是伟大的一天，3Dirigo X代表了缅因州独创精神的最高水平——务实、创新、前瞻、勤奋，并专注于解决具有国家重要意义的问题。”

参议员Collins亲自掷瓶

该技术可广泛应用于商业造船之外的更广泛领域，包括无人船艇、巡逻艇、后勤补给艇、传感器平台、替换部件及其他专用系统。数字设计还可根据不同任务或作业环境进行修改，无需重新制造模具和工装。

3Dirigo X的开发依托联邦资助的“加速快速原型制造”计划，该计划将缅因大学与国防研究机构、国家实验室和行业伙伴汇聚一堂，共同推进大规模制造技术。其发动机由柴油舷外机制造商Cox Marine提供，Tideman Marine负责船艇舾装及下水准备。

国防部ManTech主管Keith DeVries则从技术层面指出：“数字制造使工程师能够从每一次建造中学习，并改进后续设计，使我们能够构建数字孪生，优化我们的设计周期，提升了测试建模和迭代效率，使下一艘船艇比今天的更加强大。”

但他同时强调：“这不是终点线，这艘船刚刚开启新旅程。它需要在大西洋海域经受长期应力和环境考验，评估其在真实海况中的适用性和耐久性。这些都需要系统评估，我们需要理解这些数据的意义，并将其反馈到模型中。”

3D打印船艇3Dirigo X照片

人才培养与经济驱动

从成功原型走向广泛应用，需要该技术具备可重复性、可检测性和经济可承受性。目标并非取代传统船厂或熟练工人，而是提供一种新工具，以减少对专用模具的依赖、加快设计变更速度、扩大生产能力。

该项目还为缅因大学学生提供了接触先进制造技术、数字设计、材料科学和人工智能的实践机会。先进结构与复合材料中心多年来已聘用超过3,000名学生实习生，通过为学生提供实践研究和职场经验，强化了大学以学习者为中心的R1使命。

从左至右：国防部长办公室制造技术计划Keith DeVries；缅因大学系统校长Dannel Malloy；缅因大学先进结构与复合材料中心执行主任Habib Dagher；缅因大学校长Joan Ferrini-Mundy；美国参议员Susan Collins。

缅因大学校长Ferrini-Mundy表示：“学生们正与世界一流的研究人员一起并肩工作，解决具有现实影响的技术问题，同时在此过程中获得学位，这样的经历为缅因州和国家培养了所需的工程师、科学家、创新者和制造业领袖。”

研究、技术与劳动力发展的结合，对缅因州经济也具有重要意义——该州制造商往往面临高成本、长周期以及对高技能技术人才的需求。

缅因大学系统校长Malloy总结道：“你们所做的工作，今天在座的各位，确实非常了不起。它让缅因州人民、新英格兰人民、全国人民看到了我们这所大学的重要性，看到了我们如何为部队安全贡献力量，如何确保缅因州拥有推动未来经济发展的优秀人才。”