3D列印船藝新境界:效率革命啟動產業轉型
Will boats be a breakthrough for 3D printing tech?
作者: Matthew Kenyon | 時間: Fri, 28 Nov 2025 00:10:39 GMT | 來源: BBC
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最終測試簡單直接。Maarten Logtenberg 揮舞大錘敲擊樣品,錘子直接彈開,幾乎沒有留下刮痕。
經過兩年實驗,材料終於調配得當:一種特定的熱塑性塑料和玻璃纖維混合物,堅固耐用,無需額外塗層防曬,且能抵抗污垢和海洋生物生長。
Logtenberg 先生說,這是用來3D列印船隻的完美基礎。
船隻必須承受海洋環境的嚴苛本質。這正是造船業以勞動密集著稱的原因之一。
但經過數月調整化學配方,Logtenberg 先生和同事經營的新工廠僅花了四天,就生產出第一個船體。
「我們自動化了近90%的造船過程,且速度極快,」他說。
「通常建造船體需要數週時間。現在我們每周列印一個。」
這正是3D列印長期承諾的那種故事:一種快速、節省勞力的生產過程,能大幅降低成本。
這些承諾並不總是實現,但Logtenberg 先生確信,海運業是3D列印(又稱增材製造)能發揮轉型作用的領域。
Logtenberg 先生是CEAD的共同創辦人,這家公司位於荷蘭代爾夫特鎮,設計和生產大型3D列印機。
至今,該公司的業務一直是提供列印機供他人使用,但對於造船,CEAD決定也參與生產。
「3D列印船隻仍需被市場接受,」Logtenberg 先生說。
「人們不會投資後只寄望市場發展。他們更願意先購買產能。[所以] 我們不僅要製造機器,還要親自生產。」
傳統玻璃纖維造船需要模具和大量手工作業,以確保船體達到所需強度。
在增材製造中,工作已在設計階段完成,包括創建軟體和列印機本身(這部分勞動密集)。
3D列印機通過疊加基礎材料的微小層,按照預定的數位設計運作。
每層隨後與前一層黏合,從而創造出單一、無縫的物件。
在生產階段,只要基礎材料供應充足,幾乎無需人為干預。
設計也可在無需大幅變更建造過程的情況下進行調整。
許多3D列印操作規模相對較小——牙科是其產生重大影響的領域之一。要建造一艘能在現實條件下運作的船,則是另一種挑戰。
CEAD的最大3D列印機長近40公尺(131英尺),已由阿布達比的一位客戶用來列印一艘電動渡輪。
自從在代爾夫特運營海洋應用中心以來的12個月內,他們已為荷蘭海軍建造了一艘12公尺的快艇原型,類似剛性充氣船。
「通常海軍購買一艘船,需要數年才能收到,且花費不菲,」Logtenberg 先生說。
「我們在六週內完成,預算非常有限。我們還能從中學習,再用六週建造另一艘,甚至回收第一艘。」
另一快速增長領域是無人船艦——海事無人機。CEAD最近參與了北約特種部隊的一項測試,其中無人機在現場數小時內建造完成,設計根據作戰需求變更。
Logtenberg 先生表示,能夠遷移生產地點使3D列印具有極高的靈活性。
即使是一台大型列印機,也能裝在貨櫃中運送,更接近最終用戶。
「無論是6公尺的小型工作船還是12公尺的軍用船,機器都能應對,只要我們有設計。」
「我們唯一需要運輸的是基礎材料,它以大袋包裝,與運送一艘船相比,運輸效率極高。」
在CEAD不遠處的鹿特丹港市,一家名為Raw Idea的公司及其「Tanaruz」品牌正瞄準休閒市場,尤其是租賃市場,希望產生類似影響。
「消費者因新穎性而猶豫,但租賃市場卻熱衷,」Raw Idea總經理Joyce Pont說。
「這是行銷,你可以在社交媒體上說,『我們有3D列印船』,每個人都想觀看和觸摸那艘船。」
另一賣點是Raw Idea使用玻璃纖維和回收消費塑料(如汽水瓶等)的混合物。
這也是目前價格與傳統建造船隻相當的原因之一,因為回收材料成本較高。
但Pont女士表示,規模和靈活性將大幅降低成本。
「我確信,五年後,3D列印船將主導高速船市場,如工作船、快艇,」她對我說。
海事業監管嚴格,但認證機構必須跟上創新步伐。
Raw Idea和CEAD幾乎實時與歐洲監管機構合作,因他們使用新材料和新想法生產的船隻無法與以往相比。
3D列印常被譽為革命性技術,但並未總是實現這些期望。
Logtenberg 先生說這是因為該技術用於多種不同情境。
「它們都被視為同一件事,但你有金屬列印、聚合物列印或大型列印,所有這些不同應用。」
「許多應用未能成功是因為競爭力不足,但有些已實現並在使用。」
增材製造在航運業的使用越來越頻繁,但集中在技術利基市場,而非整個船體。
3D列印在海事界能走多遠?我們距離一次性打印整艘船還有很長的路要走。
Joyce Pont對此能否在可見未來實現持懷疑態度——她認為超級遊艇和其他此類船隻的建造是一種「工藝」,將抵抗自動化。
但Logtenberg 先生更為樂觀。
「建造一艘12公尺的船,我一年前從未預期到,」他說。
「傳統造船是模組化進行的。可能需要十年或二十年,我們才能完全打印[船體],因為還需要更多材料研究。」
「但熱塑性塑料一直在開發和改進。當然,機器和其他一切都需要擴大規模,但為什麼不行呢?」