Moi公司推出MAMBO游艇——3D打印試水大型海上船艇建造

導讀：2021年5月14日，南極熊獲悉，意大利Moi復合材料公司推出了一款3D打印游艇——MAMBO，向我們展示了連續(xù)纖維3D打印技術（CFM）可用于船艇行業(yè)的定制、自動化生產的可能性。

△Moi復合材料公司推出的MAMBO船，照片來源Moi Composites公司

自2015年為連續(xù)纖維制造（CFM）工藝申請專利以來，Moi復合材料公司（意大利米蘭）已經為這種基于沉積模式的3D打印技術展開了一系列的探索應用，包括螺旋槳葉片和假肢。CFM的主要特點包括Moi復合材料公司的定制設計軟件、紫外線（UV）固化、機器人手臂的使用和聯(lián)合制造模式。

最近，Moi公司在2020年10月熱那亞游艇展上正式亮相了一艘名為MAMBO的示范機動船，向我們展示了其CFM技術可作為更快、更具成本效益和創(chuàng)新的海洋結構設計和制造的解決方案。

△為了實現(xiàn)MAMBO設想中的復雜形狀，Moi復合材料公司及其合作伙伴使用Autodesk軟件來設計船艇上的50個獨立3D打印構件

Moi復合材料公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Gabriele Natale聲稱，他和另一位聯(lián)合創(chuàng)始人Michele Tonizzo早在2017年意大利熱那亞船展上就提出了MAMBO的想法。同為釣魚愛好者的Natale說：“我和Tonizzo意識到，許多越來越有創(chuàng)意和創(chuàng)新的船只是被設計而從未被建造或制作成原型，這可能是因為建造大型復雜的玻璃纖維復合材料船體的模具成本太昂貴，而且制造物流太復雜。我們認識到Tonizzo的無模、連續(xù)纖維3D打印技術可以成為一個有利的解決方案。從那里開始，我們開始便制定計劃，并開始與船舶行業(yè)的合作伙伴會面�！�

MAMBO長6.5米，寬2.5米，凈重約為800公斤。它配備了導航系統(tǒng)、軟木地板、白色皮革座椅和115馬力（hp）發(fā)動機。Moi復合材料公司與海洋設計工程工作室MICAD（意大利萊切）合作，為整船設計了結構設計概念，將有機形狀融入其結構元素，其靈感來自于Sonny Levi的著名Arcidiavolo雙體船。用于設計和部件的流體動力學分析的則是Autodesk（美國加州圣拉斐爾）的軟件。

打印和組裝

歐文斯科寧公司復合材料科學和技術副總裁Anne Berthereau博士指出：“船體和甲板是用歐文斯科寧公司（美國俄亥俄州托萊多市）提供的單向（UD）連續(xù)玻璃纖維和乙烯基酯樹脂打印而成。我們的產品完全適應創(chuàng)新的制造工藝，在機械性能方面有明顯的改進�！�

△Moi復合材料公司的連續(xù)纖維制造3D打印機

△Moi復合材料公司連續(xù)纖維制造3D打印機上的KUKA機械臂；使用Moi復合材料公司基于沉積的紫外線固化CFM技術、機械臂和數(shù)字設計軟件，部件的打印在Moi的米蘭工廠和合作伙伴歐特克在英國的先進制造工廠之間進行

這艘船被設計成50個獨立的打印部分，其中一半在Moi復合材料公司的米蘭工廠打印，另一半在合作伙伴歐特克公司位于英國伯明翰的先進制造廠（ACF）打印。Moi復合材料公司基于沉積的CFM三維打印技術，在打印頭旁邊裝有紫外線燈，用于原位固化，兩個工廠都使用了KUKA雙機器人。Natale說："我們在一個基于云的共享文件平臺上分割型材，以跟蹤型材的生產情況。通過這種方式，我們能夠快速打印整艘船，所有部件的總打印時間約為兩個月。

打印出來的部件被運到Catmarine公司在意大利米吉亞諾的船廠進行組裝。Moi復合材料公司的業(yè)務戰(zhàn)略負責人Merry Le指出：“每個部件都被拼接在一起，就像樂高積木一樣。--然后用粘合劑粘合起來。然后，整個船體通過手工分層與額外的玻璃纖維/聚酯層和PVC夾層進行層壓。這樣做是為了使最終的船在結構上具有連續(xù)性"。他補充說道："有一天，也許我們會有一臺機器可以一次性3D打印整個6.5米的船。今天，它是增材制造和傳統(tǒng)制造之間的一個混合過程"。在船體和甲板被完全組裝、打磨和涂膠后，Moi復合材料公司的合作伙伴為該結構配備了推進器、導航和其他系統(tǒng)，以完成該船。

裝配和精加工

△打印完成后，所有部件被運到Catmarine在意大利Miggiano的船廠進行組裝

△50個3D打印的玻璃纖維組件被化學粘合在一起

△額外的玻璃纖維/聚酯層由手工在3D打印的結構核心上層壓，然后進行精加工和凝膠涂層

△成品船的特寫

MAMBO后續(xù)的制造步驟

2020年秋季MAMBO進行了初步的海試和穩(wěn)定性測試，船速最高達到26節(jié)。因疫情原因推遲了很多的遠距離測試，但Moi復合材料公司計劃在2021年夏季繼續(xù)進行海試，努力實現(xiàn)該船的認證。Le說："我們希望能夠與我們的合作伙伴（如歐特克）一起在未來的貿易展上展示MAMBO，以展示CFM技術的潛力。 “

△完工的MAMBO游艇

在材料方面，歐文斯康寧公司的Berthereau希望該項目能成為玻璃纖維在復合材料新工藝應用中的一個案例。她說："這項技術融合了熱固性復合材料的優(yōu)勢和增材制造的潛力，可以在沒有模具的情況下實現(xiàn)完全自由的形狀，并生產小批量和定制的零件。與Moi的合作是歐文斯科寧與初創(chuàng)公司合作的一個案例，也展示了我們應用玻璃纖維技術為客戶提供解決方案的能力。"

除了MAMBO，Moi復合材料公司還希望將其技術的速度、多功能性和靈活性優(yōu)勢擴展到其他船舶和海洋項目。Natale指出："增材制造、數(shù)字化和自動化的結合可以加快新概念和未來主義項目的創(chuàng)造，因為對于你想要設計的每一艘船，你都不需要創(chuàng)造一個新的模具。使用這種技術，你可以很容易地修改你的3D模型，然后再次打印。這特別適合于短期或一次性的概念船"。