第四百七十二章：3D打印材料的关键 作者：三寸寒秋 模拟空间内，韩元站在反应堆厂房的顶层，靠着栏杆看着下面跑来跑去的X1型工业机器人。 核聚变反应堆园区其他的建筑早在一個多月前就已经完成了，但反应堆厂房到现在依旧才完成了三分之二左右的工程。 预估剩下的工程，最少還需要一個月左右的時間才能完成。 而主体工程完成后，才能依据整個厂房的实际测绘图来制造可控核聚变反应堆的零部件。 相比较其他建筑都已经开始往裡面搬运各种设备的进度，反应堆厂房的建筑进度简直太拉胯了。 不過韩元也沒办法，截止到目前为止，他能使用的X1型工业机器人的数量依旧只有三百台，在耗光掉那些兑换出来的材料后，后面根本就沒有新增。 而這三百台工业机器人，他也不可能都安排過来修筑反应堆厂房。 基地中各個地区的维护，各种设备的保养，還有3D打印工厂的建设、红外光太空望远镜的建造等各方面都需要工业机器人来处理。 所以实际上应用到整個核聚变工业园区的机器人其实只有一百五十台左右。 而且一开始的时候，這一百五十台工业机器人也不是全都在修反应堆厂房的，直到一個月前其他园区修建完成后，才集中起来。 否则进度比现在看到的還要更慢。 不過好消息是，前几天中央计算机裡面的人工智能核心发来消息，表示3D打印工厂已经整体完成施工了，现在正在安装3D打印设备。 等到全部安装完成后，就可以源源不断的生产出来X1型工业机器人了。 到了這個时候，他手裡可用的工业机器人，就不会再短缺了。 在反应堆厂房顶楼呆了一会，又应直播间裡面的观众在各個楼层转了一圈后，韩元骑上了他的小电驴，来到了新鲜出炉的大型3D打印工厂。 和反应堆厂房相比，大型3D打印工厂就要低矮很多了，不過占地面积并不会小多少，占地面积虽然沒有达到十万平米，但也有近七万平米。 而且相比较正正方方的核聚变反应园区，3D打印工厂的布局是长方形的，因此从正面来看，占地面积反而显得更加庞大。 之所以将3D打印工厂设计成這样，韩元是考虑了工作效率的。 长條形的工厂，可以在工厂两边开上数十道甚至是上百道门。 然后规划上每一個区域的用途，比如一号区域是用来专门生产的X1型工业机器人的零配件的，二号区域是用来打印物理是设备的，三号区域用来生产工业设备等等。 每一個区域都可以对应上一道厂门，這样一来，需要生产什么设备的零部件，直接安排对应的区域进行生产就行了。 也更方便各种原材料和成品运送。 走进3D打印工厂，映入眼帘的，是明亮且又宽敞的内部空间，无数的白炽灯即便是在白天，也都是亮着的，如同无影灯一样，照亮了厂房内的每一個角落。 随后，是来来往往不停往厂房内搬运大型打印设备的X1型工业机器人。 入目所见，已经安装好了的打印设备种类一致，外观也一致，一模一样，看起来很像是的一台台的光刻机。 不過和光刻机不同的是，這些打印设备并非安装在合金框架内，而是被高强度的透明钢化玻璃包裹着的。 裡面的各個零部件，能看的一清二楚。 直播间裡面观众对這种设计很好奇也很感兴趣，纷纷讨论起来。 這個3D打印工厂怎么和我想象中的有点不同？我一开始以为是无数机械臂带着输材管道来打印机器人，就像电影中那样。 這些是打印设备吧？看着也不大啊，能将机器人完整的打印出来？ 用玻璃来当打印设备的外壳，主播你也是個鬼才，不過這的确能看的一清二楚。 我记得在我們国家好像有一栋整体都是使用3D打印技术制造出来的房子，包括墙砖，瓦片什么的都是一次性打印的。 主播這個应该只能打印一些零配件吧。 我觉得应该是打印好零配件后再来组装，整体打印不太现实，光是电池你就沒法搞定，更何况還有磁轴承那种东西。 我刚刚去佰度了一下楼上說的那個，這個老板来自北湖农村、只有初中文凭，做建材生意起家，一步步从控制系统、供料系统做起，最终做到可以打印高楼的打印机，属实牛逼。 3D打印房屋，看来学土木真·死路一條啊，未来盖房子都不用打灰的了，趁早润到计算机吧。 哈哈哈哈，我大计算机的确需要人才！来跟我們一起掉头发吧！ 大学的时候，我們金属材料的老师跟我們讲，只要材料問題突破把金属用到3D打印上就不需要机床了，3D打印机能直接打印出来而且材料還沒有车床切削去掉的损耗。 的确是不需要了，只要材料問題能解决，3D打印比数控机床要方便无数。 直播间裡面的观众盯着3D打印工厂裡面的各种设备看個不停，讨论不断，就连各国的专家都在思考着。 不用說這名主播，即便是在现实世界中，3D打印技术一直以来都是各国研究的一個重点方向。 比如粉末冶金的一個终极研究方向就是金属3d打印。 但钢铁這类金属，在3D打印技术中的难点有不少，比如它的熔点高，设备在高温下的性能和强度难保证，打印過程热处理困难等。 可以预见在很长一段時間内，除了铝等低熔点金属外，3d打印還无法应用到冶金行业。 但如果材料問題能得到解决，那么3D打印工厂取代各种数控设备来生产零配件和各种工具是肯定的。 因为相比较数控加工，3D打印有着很多优点。 节省材料、成品速度快、构型精准多样、无须机械加工、产品定制化等等全都是它的优点。 相比较之下，数控加工除了超高的精度外，就沒有什么其他的优点了，甚至在效率方面可以說被碾压了一大阶。 而且即便是精度這一條，在材料和测距工具以及模型等方面突破后，也算不上多大的优点。 至少在微米级，3D打印完全可以做到和数控设备加工出来的产品一模一样，沒有任何差距。 唯一的問題时，3D打印的材料是如何解决的。 這一点，眼前的這名主播之前并沒有展示過。 如果他能展示這方面的东西，且做到完美的话，以后数控设备可能就只有顶级的還能有一丝活路了，低端的数控设备都将被3D打印技术而取代。 3D打印工厂内，韩元看着直播间内讨论的弹幕笑了笑。 “3D打印技术大家都很熟悉，通過增材制造的方式這种技术能打印出你能想到的任何形状的物体。” “唯一的缺点是它的材料問題该如何解决。” 一边說，韩元一边朝前走去。 這间大型3D打印工厂内，每一個区域打印的原材料都不同。 這裡类似于光刻机一般的盒装打印设备是用来打印塑料、塑胶、金属线這些东西不需要通過高温塑性等步骤的材料的，它们适合盒装打印机這种。 而用于X1型工业机器人的打印设备，可就沒有那么简单了。 因为用于机器人身上的零件，都是需要拥有超高强度的金属，這样才能支撑起来它的活动与工作。 毕竟如果用普通材料打印的话，制造出来的东西就是個废物，可能還沒走两步就自行散架了，更别提搬运东西什么的了。 很快，韩元便来到了3D打印厂房的中央部位。 在這裡，有很大一块面积被完全与周边隔离开来了，整体密封，完全被混凝土和各种塑材封死了，不与厂房其他区域互通。 通過驗證后，韩元进入了這间相当引人注目的隔离室内。 和3D打印工厂其他正在组装搬运设备的区域不同，這裡已经在运转了。 裡面结构一看看上去像是一個小型的流水线加工厂，只不過這個加工厂比较高科技化。 左右两侧都是流水线一般的生产线，而生产线整体被高强度的钢化玻璃包裹着，只留下了一條不到两米的通道。 韩元敲了敲钢化玻璃，道：“這裡就是整座3D打印工厂的核心区域了。” “裡面正在生产的，是一种用于3D打印材料的增材。” 說着，他来到流水线尾部，找到了還一個箱子，箱子旁边還有一台X1型工业机器人。 看动作，是要转移這口箱子。 “运气很好，刚好有一箱子增材還沒来得及转移进仓库。” 說着，他喊停了准备搬运塑材的机器人，将由特殊树脂制造的箱子打开，露出了裡面银灰色，泛着淡淡金属光芒的粉末。 俯身，韩元抓了一把银灰色粉末，在镜头下展示了一下，道：“這個是一种特殊的合金材料，全名叫做‘三铝钛钬二钇氨羧配合材料’。” 介绍了一下這种材料的名字，他沒有說它的具体用途，反而想說起来3D打印技术的缺陷。 “在3D打印技术中，最难的問題是什么大家都知道，是材料。” “材料限制了3D打印技术的发展。” “特别是在金属材料打印這一方面，受到了金属材料本身性能的限制，导致其打印成型零件的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度、强度、刚度、耐疲劳性等物理性能和化学性能大多不能满足工程实际的使用要求。” “简而言之，也就是打印出来的零件沒法用作可实用的功能性零件，只能做原型件使用。” “這個問題的原因，是因为3D打印主要使用的是粉末材料或者流体材料来构建零件导致的。” “比如金属粉末，它通過3D打印机采用“分层制造，层层叠加”的增材制造工艺来进行制造金属零件。” “而這样制造会有一個問題，那就是每一层金属粉末，层与层之间的结合再紧密，也无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美，也无法和粉末冶金制造出来的零部件相比。” “因为它缺少粉末冶金必要的冲压和烧结步骤。” “而一個零件的微观组织和结构决定了這個零件的使用性能。” “通過层叠制造的打印材料，其密度再高，也比不上浇铸和烧结的合金。” “這就是3D打印技术无法真正应用到金属零件的主要原因。” 一边說，韩元抓捏了一把手上的银灰色材料，泛着亚金属光芒的粉末一部分掉落回箱子中，另一部分则如附骨之疽一样粘在他手上，闪烁着银光。 “這种名为‘三铝钛钬二钇氨羧配合材料’的材料，是上一次直播的最后一個月的时候制造的。” “它的主要作用，就是掺杂在打印材料中，在一千三百度左右的温度下，能迅速融化成液体，并且与绝大部分的金属打印材料进行反应，形成一种螯合物。” “這种的螯合物，是一种具有环状结构的配合物，是通過两個或多個配位体与同一金属离子形成螯合环。” “它通過配体基团反应，离解掉‘三铝钛钬二钇氨羧配合材料’上面的氨羧离子，然后和金属打印材料裡面的金属离子配位，从而稳定金属打印材料。” “通過這种方式，能极大的增强打印零件的物理强度和化学性能。” 韩元话還沒說完，直播间裡面的观众就已经晕头转向了。 可怕，好可怕，我又听不懂了。 一系列的各种名词砸的我头好晕。 麻蛋，有沒有鸟大的和懂行的出来简单的解释一下啊！！！！ 别喊了，鸟大的我也不懂。 懂行的估计沒有，因为3D打印技术在目前我們這边還属于一种前沿技术，主要是材料問題得不到解决。 螯合物我知道，我学环境保护的，這玩意在污水厂裡面用的很多，可以用来吸附污水裡面的重污染金属离子，效果很不错。 搞合金的我表示听懂一些，简单的来說，就是通過掺杂這個三铝钛什么什么配合材料来增强金属打印材料的硬度、韧性、之类的物理强度。 也就是說，這玩意其实是胶水呗？ 相关 __都市小說