世界上第一座3D打印的不锈钢桥横跨荷兰运河

MX3D终于实现了其雄心勃勃的计划,在阿姆斯特丹的一条运河上安装了世界上第一座由3D打印技术构建的钢桥。荷兰女王已宣布将这座桥正式向公众开放,除了引人注目的设计外,它还设有隐藏的传感器,收集有关其结构完整性、人群行为等的数据。

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该项目由Joris Laarman实验室设计,奥雅纳负责工程设计,ABB、Air Liquide、ArcelorMittal公司、欧特克公司、AMS研究所和联想公司也参与其中。最初的计划是在原地制作桥梁,但由于安全问题和其他问题,这是不可能的,所以只能选择工厂里制作。实际的打印过程只花了六个月,并在2018年完成,但由于不可预见的延误,包括在整修运河墙壁所需要的额外等待,该桥最近才被一艘船运到现场,然后用起重机提升到指定位置。这座可移动桥拥有的许可可以让它在那里停留两年。

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这座3D打印的桥梁长度为12.2米(40英尺),宽度为6.3米(20英尺)。3D打印的混凝土项目将类似水泥的混合物从喷嘴中分层挤出,而金属的处理方式显然完全不同。因此,创建该桥的复杂设计涉及四个机器人使用标准的焊丝和气体将热金属层焊接在一起。总共使用了6000公斤(13227磅)的不锈钢。

"基本上我们的M1金属AM系统是一个标准的焊接机器人和一套定制的传感器,"MX3D首席执行官Gijs van der Velden表示,"我们开发了CAM和数据管理软件,以这种方式组织焊接过程,使其变得适合逐层沉积,而不是将两块金属连接在一起。

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"我们使用标准的焊丝和气体。所有这些使我们能够使用大量现有的焊接科学,因此,用我们的技术创造的最终部件的材料特性是非常好的。由于这是建立在大多数工业公司已经在使用的技术上,所以采用过程很容易,操作技能是内部的,操作规定与适用于焊接的规定是相同的。"

安装在桥上的一系列传感器被用来收集有关应变、旋转、负载、位移和振动的结构测量数据,同时还读取空气质量和温度等环境因素的数据,因为当地人和游客正在使用阿姆斯特丹繁华的红灯区的通道。

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所有这些数据都被输入到该桥的一个精确的计算机模型(称为数字孪生)中,以帮助工程师实时监测其结构状态。这些数据还将被用来 "教导"大桥,以计算有多少人正在通过它,速度有多快,以及更多。

不久之前,用机器人制造一座具有如此复杂形状的金属桥似乎还像科幻小说,但这就是3D打印建筑领域的非凡进展速度,其他引人注目的进展包括经济适用房和豪华住宅。

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