AM易道深度快讯

最近，我们看到了一个挺酷的全地形自动驾驶车（ATV）的图片。

它是3D打印制造的。

这玩意儿是初创公司LemkiRobotics、iScale3D和ZeykanRobotics联手搞出来的，一个重达400公斤、尺寸达到2米x1.3米的大家伙。

说实话，造个概念车不稀奇，但这个项目的门道，不在于它能自动驾驶，而在于它的出生方式。

它的整个底盘和车身和车轮，都是用颗粒挤出（PelletExtrusion）技术3D打印出来的。

我们的问题是，为什么选择颗粒挤出这个相对小众的技术？

这是我们今天想深入聊聊大型装备制造给颗粒挤出带来的机会。

拆解大玩具，不只是个壳子

我们先快速过一下这台车的基本信息。

在制造技术方面，他的核心是颗粒熔融制造（Fused Granulate Fabrication，FGF）。

本质上，它属于熔融挤出（MEX）大家族，但喂的不是线材，而是工业上最常见的塑料颗粒。

为了实现车身底盘的强度和轻量化平衡，他们选择的材料是添加了20%玻璃纤维的聚丙烯（PP-GF20）。

这种复合材料在保证足够机械强度的同时，优化了整体重量，对于一个需要在野外环境工作的平台来说至关重要。

更有意思的是它的轮子和轮胎。

四个车轮是用尼龙（Nylon）在另一台大幅面3D打印机上制造的，为了保证精度，打印完成后还进行了CNC铣削的后处理。

这种增材+减材的混合制造模式，已经是我们行业解决精度与效率矛盾的常用方案了。

而轮胎部分，则是一个非常亮眼的应用。

团队采用了一种复合弹性体，3D打印出了免充气、防穿刺的轮胎。

这意味着这台车在复杂的农田或者野外作业时，完全不用担心爆胎问题，极大地提升了可靠性。

这种结构复杂、兼具支撑和缓冲功能的一体化设计，只有3D打印能如此高效地实现。

再让我们看看这辆车的性能参数。

整车重400公斤，续航100公里。

为了实现自主导航，它全身布满了传感器，包括4个360度摄像头、一个激光雷达（LiDAR），甚至还配备了星链（Starlink）卫星连接，确保在任何偏远地区都能在线。

它的神经网络使其无需GPS就能自主导航，这在农业或国防等信号不佳的领域至关重要。

好了，产品介绍到此为止。

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接下来，咱们来聊聊颗粒挤出。

为什么是颗粒挤出？

很多刚入行的人可能会觉得，FDM/FFF打印，用线材一层层堆不挺好吗？

但对于制造像这台ATV一样的大型功能性部件来说，线材的局限性就暴露无遗了。

这事儿的核心，在于去丝材化。

我们都知道，工业塑料原料本身就是颗粒状的。

把它拉成线材，需要额外的加工、卷绕、包装环节，这中间会增加30%到50%的材料成本。

比如这张图演示的：

同样是3kg的材料，如果是颗粒的话，就这样一堆，做成线材就是3大卷。

对于动辄几百公斤的打印项目，这笔账算下来可不小。

Lemki团队他们直接跳过这个环节，用工业颗粒料进行打印，成本优势是肉眼可见的。

其次是效率。

传统的线材打印机，挤出头的流量有限。

你想想看，用一根细细的面条去填满一个游泳池，得等到猴年马月？

颗粒挤出技术则不同，它的挤出系统可以设计得非常粗壮，挤出流量能做到传统FDM的3到5倍甚至更高。

整个打印过程由一个大型机械臂执行。

据团队透露，每个独立组件的打印时间都控制在60小时以内。

事实上我们分享过大部分颗粒挤出的项目打印时间都在100小时以内。

这个速度对于制造如此大尺寸的单一部件来说，效率已经相当可观。

最后，也是最关键的，是材料的自由度。

如果摆脱了线材的束缚，就可以打开更多高分子材料库。

从通用的PP、PE、ABS，到PA、PC、POM这类工程塑料，再到各种奇奇怪怪的改性材料，比如他们用的玻纤增强PP，以及碳纤维增强、阻燃、抗静电的颗粒，只要能加热熔融，理论上都能尝试打印。

这种自由度，让3D打印不再被耗材的中间形态制造限制而过滤掉更多材料选择，能够解锁更多应用。

LEMKI团队不是拍脑袋的决定

如果你觉得Lemki是突然冒出来的，那就错了。

这家德乌合资的初创公司，其实是这个领域的老玩家了。

早在今年6月，他们就推出了一款3D打印露营车DISCOVER3D。

那同样是一个用回收聚丙烯（掺了30%玻璃纤维）颗粒打印的大家伙。

当时他们就展示了这项技术的几个核心优势：

最明显的感受就是轻量化。

5.5平米的露营车身，重量仅400公斤，几乎是传统车型的一半。

另外还有一体成型带来的优势：

无缝的结构设计，天然防水、耐冲击，省去了传统制造中大量的密封和焊接工序。

而且这辆车还有很好的可持续性，对环境非常的友好。

车身材料来自约7400个回收塑料瓶，并且产品本身80%可回收。

有了制造露营车的经验积累，这次再来打造结构和性能要求更高的ATV底盘，可以说是水到渠成。

他们不仅验证了技术的可靠性，更重要的是，形成了一套围绕参数化建模-颗粒挤出打印-功能集成的开发流程。

从露营车到这台ATV，我们能清晰地看到一条技术路线：

利用颗粒挤出3D打印技术，快速、低成本地定制化生产大型、高性能、可持续的移动平台。

这已经不是简单的打印一个东西，而是在构建一个和传统造车完全不同的新制造模式。

战略价值：这台车为我们揭示了什么未来？

对于大型、复杂且需要高度定制化的装备，颗粒挤出3D打印是一条极具竞争力的赛道。

在农业领域，它可以根据不同农场的地形和作物需求，快速定制化生产搭载不同工具的机器人平台。

在国防领域，它可以作为无人机群的移动控制中心，或者深入危险区域的侦察平台，坏了还能用回收材料在战地附近快速打印一个新的。

在基础设施巡检领域，它可以被改装成搭载各种检测设备，在桥梁、管道等复杂环境中自主工作。

当然，颗粒挤出的设备研发门槛高，高精度的送料系统和温控喷头需要深厚的技术积累。

同时，工艺的标准化程度还不高，不同材料的最佳打印参数需要大量的实验来摸索。

但无论如何，Lemki的这台自主全地形车，就像一个探路者，为我们展示了颗粒挤出技术在大型装备制造领域的巨大潜力。

通过颗粒料挤出技术，花几十个小时制造主体结构，3D打印就能让其在田间地头、海岸沙滩乃至复杂战场上发挥价值。