帝斯曼等三家荷蘭公司 3D打印輕質纖維增強聚合物人行橋

Royal HaskoningDHV是一家荷蘭的工程咨詢公司，2019年9月5日，南極熊從外媒獲悉，該公司與全球材料生產商DSM（帝斯曼）以及大型3D打印機供應商CEAD合作，共同設計并制造了一座3D打印橋。

據悉，這座人行橋采用了一種輕質纖維增強聚合物（FRP）材料，通過3D打印技術建造。

CEAD首席執(zhí)行官Maarten Logtenberg評論道：“3D打印多年來發(fā)展迅速，這個3D打印橋原型展示了我們取得的巨大進步，這將改變這個行業(yè)的未來，不但可以加快橋梁的建設速度，而且可以讓建造過程更具成本和時間效率。“

△渲染的3D打印橋外觀

3D打印未來的橋梁

與我們常見的鋼材橋梁相比，使用FRP材料3D打印的橋梁具有多種優(yōu)勢。 除了更長的使用壽命和更低的成本外，FRP 3D打印橋梁重量輕，堅固耐用，幾乎不需要維護。

Royal HaskoningDHV公司與DSM及CEAD合作，將橋梁結構、3D打印、材料、創(chuàng)成式設計、建模知識融合在一起，以實現更大的設計自由度。3D打印提供了一種可持續(xù)的方法，而且減少材料浪費，同時改善了橋組件的機械性能。

△采用FRP材料3D打印的橋梁特寫鏡頭

三個合作方各有分工，其中Royal HaskoningDHV負責橋梁的設計，CEAD則提供大型復合3D打印機，DSM提供其Arnite復合材料。

Royal HaskoningDHV在橋梁的設計過程中融入了很多傳感器，通過傳感器可以預測橋梁的問題，并且優(yōu)化橋梁的維護，也有助于確保其安全性并延長其使用壽命。 Royal HaskoningDHV的業(yè)務開發(fā)經理Maurice Kardas表示，這些傳感器還可以帶來新的功能，例如監(jiān)控環(huán)境或提供有關橋梁狀況的動態(tài)實時報告。

“我們三方的合作正在改變人們思考和建設橋梁的方式，與鋼橋相比，FRP橋具有更長的預期壽命和更低的生命周期成本。通過使用新的3D打印技術，使我們能夠打印大型連續(xù)纖維增強熱塑性部件�！癒ardas解釋道。

DSM的Arnite材料是玻璃填充的熱塑性PET，在CEAD的3D打印過程中與連續(xù)玻璃纖維結合。 Arnite不僅具有高強度性能，而且還是一種可回收材料，因此提高了橋梁設計的可持續(xù)性和多功能性。

Royal HaskoningDHV將于9月4日至6日在紐約市舉行的2019年IABSE大會上發(fā)表演講，該大會將分享其見解和3D打印FRP橋梁的最新發(fā)展。

△3D打印橋梁的延時攝影，圖片來自DSM

CEAD連續(xù)纖維增材制造

自2015年以來，隨著Markforged Mark One的發(fā)布，連續(xù)纖維3D打印已經商業(yè)化。 據CEAD透露，他們2018年4月開發(fā)了用于工業(yè)應用的連續(xù)纖維增材制造（CFAM）機器。

最近，在2019年5月，CEAD和DSM建立了合作伙伴關系。 兩家公司正在開發(fā)新的原料，模具和最終用途的應用。

中國的3D打印橋

前不久，南極熊報道過一個國內公司3D打印聚合物橋梁，與荷蘭這個3D打印橋相類似。近日，該橋梁已經在福建泉州完成了按照工作。

其實5月31日，南極熊已經在上海酷鷹機器人科技有限公司的工廠內，看到了正在組裝過程中的泉州3D打印橋。

泉州橋的長度17.5米，高3.2米，寬3.2米，重量12噸，橋身整體都是由高分子材料使用3D打印技術制造完成。全部制造周期五周時間，比起傳統混凝土灌漿制造法縮短了將近一半以上的時間。強度上也一點不比鋼筋混凝土遜色，每平方米可以承受2千牛頓的壓強，也就是說就算橋上就算占滿人也不用擔心橋身的堅固程度。

這是繼去年上海桃浦中央綠地公園的景觀橋之后，上海酷鷹機器人科技有限公司近期又完成了另一座同樣使用3D打印技術完成的橋梁。2018年11月完工的桃浦中央綠地景觀橋，重6噸采用橫向一體化打印成型，而2019年6月完工的泉州連綿帶山巒景觀橋，重量提升1倍達到12噸，采用縱向打印分為16段打印后組裝完成。所使用的材料都是ASA+玻璃纖維增強顆粒高分子材料。

編譯自：3dprintingindustry