北理工打造出当前国内最大金属3D打印机，引领海洋浮式平台建设新时代

近日，北京理工大学传来振奋人心的消息，该校成功研发出国内最大的金属3D打印机，这一突破性成果不仅标志着我国在金属3D打印技术领域取得了重要进展，更为海洋装备结构的创新提供了强有力的技术支撑。更令人瞩目的是，该技术有望助力建设千米级的海洋浮式平台，开启海洋资源开发的新篇章。

一、技术革新：40弧并行增材制造装备引领潮流

为实现点阵结构的高效率制造，北京理工大学跨尺度增材制造团队经过长期研究和探索，终于成功开发出40弧并行增材制造装备。这款装备的最大尺寸达到了惊人的20米，是目前国内已公开的最大金属3D打印机，其先进的技术水平和巨大的制造能力引起了人民日报、中央广播电视总台、中国新闻网等国内主流媒体的广泛关注。

这款多弧并行3D打印装备不仅在尺寸上取得了突破，更在技术上实现了质的飞跃。它采用了双龙门设计，一侧龙门承载了24个打印头，这些打印头以并行式布局排列，每个打印头都可以独立控制自由度，从而实现了针对大尺寸结构件的多弧协同成型。另一侧龙门则安装了16个打印头，以4×4阵列式布局排列，可以同时制造多个小尺寸结构件，进一步提高了生产效率。

二、应用场景：为海洋装备结构创新提供契机

在新时代背景下，船舶等海洋载运装备在轻量化需求的基础上，对防爆、防撞、减震、降噪等功能的需求愈发迫切。传统的钢结构制造方法不仅成本高昂，而且在面对复杂海洋环境时往往力不从心。北京理工大学研发的这款多弧并行3D打印装备，正好为解决这一问题提供了有力武器。

该装备能够制造出大型金属点阵夹芯板，这种材料相对传统结构可以减重30%以上，同时兼具减振降噪、抗爆防护等功能。这对于船舶、潜航器等海洋载运装备来说，无疑是一个巨大的福音。目前，这种点阵夹芯板已经在多个领域进行了应用验证，取得了显著的效果。

此外，北理工团队还开发了低成本钢板点阵混凝土结构，这种新型材料将钢板点阵夹芯结构与低成本混凝土相结合，形成了一种全新的海洋基建材料。与传统的全钢结构海洋浮式平台相比，这种新型材料可以显著降低用钢量，成本降低50%以上，同时兼具经济性、稳定性和长寿命等优点。在海洋浮式风电、深远海养殖、海洋浮式机场等领域，这种新型材料的应用前景广阔。

三、技术优势：电弧增材制造技术大放异彩

金属点阵结构是一种轻质多功能结构，具有高比强度、高比刚度、抗爆吸能、减振降噪等优势，在航空、航天、航海和车辆等领域有着广阔的应用前景。然而，传统的制造方法如铸造、锻造、传统减材加工等，对于制备复杂构型的点阵结构存在诸多困难，如制造周期长、制造成本高、工序复杂、成形构型有限等。这些问题严重制约了金属点阵结构的实际应用。

而电弧增材制造技术则以其独特的优势，为金属点阵结构的制备提供了新的解决方案。这种技术以电弧为热源，丝材为基材，具有中高程度的沉积效率。与金属粉末相比，丝材成本低、材料利用率高，且不受成形环境的限制，非常适用于制备大型结构件。由电弧增材制造制备的点阵结构具有成形构型多样、成形尺寸大、效率高以及制造成本低等特点，因此在面向工业应用的结构件高效生产制造方面，电弧增材制造具备较大的优势。

北京理工大学跨尺度增材制造团队正是基于电弧增材制造技术的这些优势，成功研发出了40弧并行增材制造装备。这款装备不仅突破了悬空结构无支撑3D打印的技术难关，建立了大型金属点阵结构增材制造新方法，还发展了多能束并行熔丝增材制造技术，实现了点阵结构增材制造效率的量级提升。

四、未来展望：千米级海洋浮式平台指日可待

随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，北京理工大学研发的这款多弧并行3D打印装备将发挥越来越重要的作用。据项目负责人刘长猛教授介绍，团队预期在2025年末实现增材制造50米级浮式平台下水，以验证模块化建设方法和海洋适用性。这将为后续的更大规模建设奠定坚实的基础。

更为引人注目的是，北理工团队还规划在渤海建设国际首个千米级海洋浮式平台。这个平台将作为用于海洋综合资源开发的基地，为我国的海洋资源开发事业提供强有力的支持。这一宏伟目标的实现，将标志着我国在海洋浮式平台建设领域取得了重大突破，也将为全球的海洋资源开发事业树立新的标杆。

结语

北京理工大学研发的这款当前国内最大的金属3D打印机，不仅是一项技术上的突破，更是对我国海洋装备结构创新的有力推动。随着技术的不断成熟和应用领域的不断拓展，我们有理由相信，这款装备将在未来的海洋资源开发中发挥越来越重要的作用。同时，我们也期待着北理工团队能够在未来的研究中取得更多的突破和创新，为我国的科技事业和海洋资源开发事业做出更大的贡献。