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帝斯曼等三家荷兰公司 3D打印轻质纤维增强聚合物人行桥

时间:2019-09-05 13:59 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:
       Royal HaskoningDHV是一家荷兰的工程咨询公司,2019年9月5日,该公司与全球材料生产商DSM(帝斯曼)以及大型3D打印机供应商CEAD合作,共同设计并制造了一座3D打印桥。
    据悉,这座人行桥采用了一种轻质纤维增强聚合物(FRP)材料,通过3D打印技术建造。CEAD首席执行官Maarten Logtenberg评论道:“3D打印多年来发展迅速,这个3D打印桥原型展示了我们取得的巨大进步,这将改变这个行业的未来,不但可以加快桥梁的建设速度,而且可以让建造过程更具成本和时间效率。“
 
△渲染的3D打印桥外观
 3D打印未来的桥梁
      与我们常见的钢材桥梁相比,使用FRP材料3D打印的桥梁具有多种优势。 除了更长的使用寿命和更低的成本外,FRP 3D打印桥梁重量轻,坚固耐用,几乎不需要维护。Royal HaskoningDHV公司与DSM及CEAD合作,将桥梁结构、3D打印、材料、创成式设计、建模知识融合在一起,以实现更大的设计自由度。3D打印提供了一种可持续的方法,而且减少材料浪费,同时改善了桥组件的机械性能。
 
△采用FRP材料3D打印的桥梁特写镜头
    三个合作方各有分工,其中Royal HaskoningDHV负责桥梁的设计,CEAD则提供大型复合3D打印机,DSM提供其Arnite复合材料。Royal HaskoningDHV在桥梁的设计过程中融入了很多传感器,通过传感器可以预测桥梁的问题,并且优化桥梁的维护,也有助于确保其安全性并延长其使用寿命。 Royal HaskoningDHV的业务开发经理Maurice Kardas表示,这些传感器还可以带来新的功能,例如监控环境或提供有关桥梁状况的动态实时报告。
     “我们三方的合作正在改变人们思考和建设桥梁的方式,与钢桥相比,FRP桥具有更长的预期寿命和更低的生命周期成本。通过使用新的3D打印技术,使我们能够打印大型连续纤维增强热塑性部件。“Kardas解释道。DSM的Arnite材料是玻璃填充的热塑性PET,在CEAD的3D打印过程中与连续玻璃纤维结合。 Arnite不仅具有高强度性能,而且还是一种可回收材料,因此提高了桥梁设计的可持续性和多功能性。
   Royal HaskoningDHV将于9月4日至6日在纽约市举行的2019年IABSE大会上发表演讲,该大会将分享其见解和3D打印FRP桥梁的最新发展。
 
△3D打印桥梁的延时摄影,图片来自DSM
 CEAD连续纤维增材制造
      自2015年以来,随着Markforged Mark One的发布,连续纤维3D打印已经商业化。 据CEAD透露,他们2018年4月开发了用于工业应用的连续纤维增材制造(CFAM)机器。最近,在2019年5月,CEAD和DSM建立了合作伙伴关系。 两家公司正在开发新的原料,模具和最终用途的应用。
中国的3D打印桥
     前不久,一个国内公司3D打印聚合物桥梁,与荷兰这个3D打印桥相类似。近日,该桥梁已经在福建泉州完成了按照工作。
 
其实5月31日,已经在上海酷鹰机器人科技有限公司的工厂内,看到了正在组装过程中的泉州3D打印桥。
      泉州桥的长度17.5米,高3.2米,宽3.2米,重量12吨,桥身整体都是由高分子材料使用3D打印技术制造完成。全部制造周期五周时间,比起传统混凝土灌浆制造法缩短了将近一半以上的时间。强度上也一点不比钢筋混凝土逊色,每平方米可以承受2千牛顿的压强,也就是说就算桥上就算占满人也不用担心桥身的坚固程度。
        这是继去年上海桃浦中央绿地公园的景观桥之后,上海酷鹰机器人科技有限公司近期又完成了另一座同样使用3D打印技术完成的桥梁。2018年11月完工的桃浦中央绿地景观桥,重6吨采用横向一体化打印成型,而2019年6月完工的泉州连绵带山峦景观桥,重量提升1倍达到12吨,采用纵向打印分为16段打印后组装完成。所使用的材料都是ASA+玻璃纤维增强颗粒高分子材料。

(责任编辑:中国3D打印机网)