荷兰造船厂如何用3D打印造船？CEAD创始人访谈摘录

AM易道分享

一艘6米长的船，4天3D打印完成。

一艘12米长的船，8到9天3D打印出船。

整船约90%的部分一次3D打印成型，剩下10%单独打印或加工后再装上去。

这是荷兰造船厂的产能节拍，而它只是一家今年1月1日才正式成立的初创公司。

创始人马丁（Martin）在大型3D打印行业已经深耕了十余年，他还有另一家公司CEAD，专门造这些巨型的工业级3D打印机，在代尔夫特有大约八十名员工。

这次访谈来自QiTech，采取的是厂区实地走访的形式，镜头跟着马丁在厂区内边走边问。

从一艘6米渔船开始，一路走到打印机、材料堆场、焊接工位和船尾结构，最后停在那个被他们改造成船舶测试区的自备水池边。

访谈内容涉及设备怎么配、材料怎么调、挤出机的样式、哪些部件该打印哪些不该打印、一台大机器卖多少钱等。

这些内容由马丁本人在镜头前一一道来，对3D打印和船舶制造从业者都有一定的参考价值。

以下按原始问答整理，只删去了少量无关段落。

文中提到的数据和技术观点，均为马丁在镜头前的自述。

四天，造一艘船

问：我们先看什么？

马丁：这是一艘六米长的渔船，最早的型号之一，打印了大概四天。你现在看到的只是船体，后续还有部件要加装。

整船90%一次性打出来，剩下部分分开打印，比如控制台、座椅，之后直接焊上去，热塑性材料焊接和修补都很容易。

问：你造大型3D打印机的经验派上用场了？

马丁：确实。CEAD是我的另一家公司。这是第一台船舶专用3D打印机，一年前开发完成，最长打12米的船，一艘8到9天。

问：船不会粘在平台上吗？翘曲不是问题？

马丁：不用担心。

固定船头，从船头起打，横着打、悬空打，支撑销会自动升上来托住船体；而且是倒扣着、呈45度角打印，层纹都是45度方向。

这条线是支撑销受力过大留下的压痕，算是瑕疵，这艘船我们就留着当试验样船。功能不受影响，结构强度也没问题。

每小时50公斤的挤出机

问：这是核心部分？

马丁：对。挤出机装在机械臂侧面，体积大、重量高，因为挤出速度最高50公斤/小时，物料经持续加热的软管送到喷嘴。

这样设计是让机械臂末端尽可能轻，才能跑得快，重量全压在臂上设备也扛得住，但会慢很多。

问：这么长的加热软管第一次见，物料加热这么久不出问题？

马丁：不会，我们精确算过物料在软管里的停留时间，50公斤/小时流速很快。这设计大幅提升速度，过转角也更灵活。

问：换材料是大麻烦？

马丁：对，所以我们只用单一材料。那边仓储有大概20艘船的备料，随时开工。

用什么材料

问：这是你们自主研发的材料？

马丁：对，纤维含量约四分之一，和CEAD合作开发。

它必须耐紫外线，船常年在户外不能老化降解；

也不能吸水，多数热塑性塑料都会吸点水，这款完全不吸水。

最重要的是我们想造撞不坏的船，韧性极强，用大锤砸什么都不会发生。

它仍是热塑性材料，好处是维修方便，还能粉碎回收、重新打印新部件。

问：为什么选玻璃纤维？碳纤维轻量化不是更好？

马丁：成本是很大考量。最大成本就是原材料价格，碳纤维比玻璃纤维贵得多，而玻璃纤维在我们场景里表现已经非常出色。

问：基体树脂是什么？尼龙、TPU还是ABS？

马丁：介于几种之间，接近聚乙烯。市面上本就有人用HDPE造船，我们属同类体系，区别是我们加了玻璃纤维增强，刚性更强，抗冲击依然好。

问：HDPE回收市场成熟，用在3D打印里不现实？

马丁：不能随便什么回收料都往里加，而且普通HDPE热膨胀系数高、极易翘曲，根本没法直接打印。

解决翘曲是我们这款材料最大突破之一，你看这个表面，不是后期处理的，打出来就是原生的。

什么可以3D打印？什么不能3D打印

问：完整制造流程是什么？

马丁：先打印船体，再单独打印控制台。

这款材料可焊接，我们也因此自己生产焊接丝材。

焊接用热塑性行业通用的挤出式焊机，送进4毫米粗的热塑性焊丝（比普通3D打印丝材粗）熔化，先加热母材再送熔化焊丝，双加热。

问：这个部件看起来是外购的？

马丁：我们想演示一艘船可采用多种材料和工艺。

它其实是标准HDPE板材做的，切好焊上就行。

我们不是只做3D打印，核心是全流程自动化、选最优方案，不是什么都硬要打印，这里用板材切割再焊接反而更经济高效，形状复杂的部件打印才更有优势。

45毫米厚的船尾板

问：船尾要装发动机，得特别结实？这艘300公斤？

马丁：差不多。这是一台150马力发动机，本身重、推力大，船尾强度要比船体更高。

加强板用CNC加工出来再焊进船体内部。

这些板材也用那台大设备打印，先打整块厚板再切成形状，板有45毫米厚，强度非常高。

问：这个部件是什么？

马丁：铣削主轴。这台设备既能3D打印（增材），也能CNC切削（减材）。

挤出机自动翻起，主轴降下来，先打印出船尾基板毛坯，再用铣刀精加工成型，全程无人化。

用它还能做出超高光洁度表面，先打印足够加工余量，再铣平整。

大型3D打印机和市场

问：可以打任意船型？

马丁：对，任意尺寸。RIB休闲艇、渔船、小型交通艇都行。

但核心市场是作业船，工业用船和防务应用，还有大量无人船，这类无人船完全可以批量生产。

20万欧元起

问：这种大型工业3D打印机有市场吗？客户买去做什么？

马丁：应用很广。很多企业用它做复合材料行业的模具，也有客户做家具、打印船舶甚至建筑，我们有不少美国客户用它打印整栋房屋。

最新交付的一台有这层天花板那么高。

问：一台大概多少钱？

马丁：20万欧元以上，具体找CEAD销售。价格取决于配置和尺寸，都可定制。比如这台打印长度4米，准备升级到8米。

马丁：荷兰造船厂今年1月1日才成立。我在大型3D打印行业深耕12年多，当初就想造一艘自己的渔船，第一艘做出来后发现了商业机会，就成立了这家公司。

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