缅因大学推出30英尺3D打印船艇3Dirigo X，打印速率提升至每小时500磅，未来工厂将再翻倍

缅因大学推出了一艘30英尺长的3D打印船艇。 这艘名为3Dirigo X的船艇，由缅因大学高级结构与复合材料中心（ASCC）设计制造，能在近40节航速下应对近海海况。 研究人员说，这艘船能让制造商更快地建造船舶，减少对昂贵模具的需求，也能更迅速地调整设计，以适应商业和国防用途。 大幅面3D打印正从演示性技术向商业及国防造船领域的实用制造工具迈进。

发布仪式和水上演示在汉普登举行。 缅因大学系统校长丹内尔·马洛伊，缅因大学校长琼·费里尼-蒙迪，中心执行主任哈比卜·达格尔，美国参议员苏珊·柯林斯，以及美国国防部长办公室制造技术总监基思·德弗里斯，都到了现场。

3Dirigo X是2019年初代3Dirigo的延续。 初代3Dirigo证明了该尺寸的船艇可以通过大幅面3D打印制造，并获得三项吉尼斯世界纪录。 新船型进一步推进，针对更高航速和开放水域作业的结构要求进行了工程优化。

打印速率从研究开始时的每小时约20磅，提升到了如今的每小时约500磅。 这得益于复合材料、数字化设计、传感器及工艺控制方面的进步。 由于船体及部件设计均以数字化形式存在，该中心的设备无需为每一种船型重新制作模具即可生产不同船舶，从而消除了长期制约传统造船业的成本与时间瓶颈。

达格尔说，和过去不同，我们现在能够建模和设计船艇。 已经开发出能够承受开阔海洋极端环境的设计技术。 今天是我们研发项目的一个重要里程碑，但在继续优化制造工艺和材料性能方面，还有更多工作要做。

缅因大学还准备在一座新的55,000平方英尺GEM设施内开设未来工厂（Factory of the Future）。 达格尔说，联邦资金支持了这个项目，未来工厂将使能力大幅扩展，达到每小时1,000磅的沉积速率。 他将联邦资金支持的落实归功于参议员柯林斯的努力。

柯林斯说，这次发布展示了研究对美国制造业和国家安全的意义。 「这确实是缅因大学、美国制造业和我国国防安全的美好一天。 3Dirigo X代表了缅因州独创精神的最高水平，务实、创新、前瞻、勤奋，并专注于解决具有国家重要性的问题。」

这艘船通过联邦资助的「加速快速原型验证」计划开发，将缅因大学与国防研究机构、国家实验室及行业合作伙伴连接起来。 官员们认为其应用前景远超商业造船范畴，可延伸至无人艇、巡逻艇、后勤保障船、传感器平台及替换部件，因为数字化设计可快速适配新任务需求。

德弗里斯说，这艘船接下来将进入水上测试阶段，评估在大西洋条件下的耐久性，为未来建造提供参考。 他指出，迭代反馈闭环才是这项技术的真正价值所在。 「数字化制造使我们能够构建数字孪生。 它缩短了设计周期，增强了测试建模与迭代能力，使下一艘船比今天这一艘更强大。」 「这不是终点线，」他说，「这艘船刚刚开启了一段新的旅程，将在北大西洋水域中经受全面考验，评估其在长时间、高应力条件下的耐久性与适航性。」

进一步扩展这一方法的关键，在于证明该工艺具备可重复性、可检测性和经济性。 官员们强调，目标是向制造商提供一种可选方案，以减少对专用模具的依赖、加快设计变更速度并扩大产能。

这个项目还承担着培养人的任务。 缅因大学ASCC多年来已雇用超过3,000名学生实习生，让他们在先进制造、数字化设计、材料科学和人工智能领域获得实践机会。 费里尼-蒙迪表示，「学生们与世界一流的研究人员并肩工作，接触具有现实意义的技术，并在这一过程中获得学位。」 她称这是为缅因州和国家未来所需的工程师和制造领袖所做的准备。

马洛伊将该工作与缅因州的经济前景联系起来，指出缅因州制造商经常面临的高成本、长交付周期和熟练劳动力短缺等问题，并将该中心的工作定位为培养应对这些挑战的劳动力队伍的核心，同时也能加强国防实力。

缅因大学并不是唯一押注增材制造来重塑船舶建造方式的机构。 通过证明船体设计可以在同一套设备上以数字方式修改并3D打印，该校正在将大幅面3D打印定位为压缩商业船厂和国防部从设计到部署周期的手段。

海事增材制造领域的其他参与者正针对相关但不同的瓶颈发力。 Blue Ops与HADDY两家公司建立合作关系，将机器人AI引导的3D打印直接集成到军用无人水面艇的生产中，目标是将制造产出提高一倍，并将生产韧性本身视为战略资产。

在另一个方向上，总部位于夏威夷的Voltage Vessels已提交一艘采用玄武岩纤维复合材料3D打印的6米船体，供美国海事国防评估使用。 该公司主张，在区域设施中利用数字文件3D打印船体，可以取代在固定美国船厂建造船只再向前运输的模式。

这些努力共同指向一个更广泛的行业战略，增材制造正被用于分散化和重构海军及商业船舶的制造地点与方式，同时加速生产速度。