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技术|韩国造船+3D打印技术提高产业竞争力

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韩国造船业将在造船海洋领域加快开发3D打印技术 ， 进一步提高造船产业竞争力 。 2月8日 ， 韩国蔚山信息产业振兴院(UIPA)、韩国生产技术研究院（KITECH）、韩国3D打印融合技术协会、韩国船级社（KR）、现代重工、Hankook Steel co.,LTD等11家相关机构和企业齐聚在韩国造船重镇——蔚山市3D打印风险聚集知识产业中心 ， 签订了“造船海洋领域3D打印事业开发业务协议” 。
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技术|韩国造船+3D打印技术提高产业竞争力
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根据协议 ， 相关机构与企业计划在造船海洋领域与3D打印产业融合方面发挥引领作用 ， 实现技术革新 ， 进一步加强地区的产业竞争力 。
签约各方决定就优先推进以下共同研究开发事业达成了协议 。
一是研究机构先行推进3D打印船舶模型制造事业 。 用3D打印技术制作在建造船舶之前事先制作的缩小模型(Modelship) ， 并计划以今年6月实现商用化为目标 ， 加快技术开发步伐 。 船舶模型的成品将交付给现代重工 ， 相关技术的商业化有望扩大 。
二是将推进造船海洋领域3D打印铸造品实证事业 。 为利用3D打印技术生产结构复杂、形状特殊的船舶设备及零部件 ， Hankook Steel co.,LTD将投资50亿韩元（约合420万美元） ， 以2023年6月实现商业化为目标 ， 进行约1年零6个月的实证事业 。 如果利用3D打印技术能够扩大船用零部件生产种类 ， 提升技术力 ， 将对提高韩国造船业的全球市场竞争力做出巨大贡献 。
三是计划实施船用“3D打印机”以及3D打印船用零部件的开发事业 。 在船舶航行时 ， 为了应对意想不到的故障 ， 必须在船上搭载大量的备用零件 。 船用“3D打印机”可以生产船用零部件 ， 在航行中进行修理维护时需要更换主要零部件时 ， 可以在船上立即制造零部件进行更换 。 从而改善搭载备用零部件带来的运输量减少等弊端 。 该事业以2025年完成开发为目标 ， 3年内将投入30亿韩元（约合250万美元） 。
蔚山市作为韩国造船业“重镇” ， 拥有现代重工蔚山造船厂、现代尾浦造船等大型造船企业 ， 被称为“现代城” 。 同时在附近还聚集了众多中小船舶配套企业 ， 形成了造船海工产业集群 。 蔚山市相关人士表示：“我们将通过3D打印技术与造船海洋领域的融合 ， 同时实现造船业等主力产业的提升和3D打印新产业的培育 。 为了造船海洋产业和3D打印产业共同成长 ， 政府将不吝提供相关支援 。 ”
2019年8月 ， 蔚山市发布了打造“2030世界最强造船产业城市”的规划 。 该规划包括构建造船与海工尖端革新谷（valley）、引领新一代船舶研发、打造造船海洋信息特色城市、搭建造船海洋全球合作网络等战略 。 早在2015年7月 ， 现代重工就宣布在蔚山设立蔚山创造经济革新中心 。 该中心将被用来提升现代重工的技术力量 ， 并作为一个枢纽 ， 孵化3D打印等相关初创企业 。 现代重工希望通过3D打印多种船用零部件 ， 在生产过程中节省时间和成本 ， 以推动造船业和3D打印产业的共同进步 。
2021年12月 ， 蔚山市发布“2030蔚山3D打印发展蓝图” ， 由三大战略、6个核心课题、23个实践课题等组成 。 三大战略是构筑3D打印革新成长基础、确保核心技术优秀性、培养专门企业及人才等 。 6个核心课题是构建3D打印集群、构建技术支援协作平台、开发各产业核心技术、周边技术优秀性、支援企业培养、培养专业人才等 。 主要实践课题包括构建以3D打印融合技术中心为中心的协作基础 ， 开发汽车、造船、能源等10项核心技术 ， 举办宣传技术优秀性的展示会和竞赛大会 ， 开发3D打印特区 ， 建立人力培养中心等 ， 目标是建成“引领制造革新的韩国国内最大3D打印产业中心城市” 。
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2019年 10月10日 ， 一艘长7.6米、重2268公斤的3D打印船在美国缅因大学(University of Maine)一个实验室公开亮相 ， 这是全球最大型3D打印机 ， 也是有史以来体积最大的3D打印物和3D打印船 ， 显示3D打印技术应用于模型和原型样机制作的前景 。
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【技术|韩国造船+3D打印技术提高产业竞争力】缅因大学在声明中说 ， 学校高级结构与复合材料中心一台3D打印机9月19日至9月22日耗费72个小时打印出这艘巡逻艇 。 这一中心因而获得三项吉尼斯世界纪录认证 ， 分别是世界最大聚合物3D样品打印机、最大3D打印固体和最大3D打印船只 。
据报道 ， 在缅因大学高级结构与复合材料中心打印出来的这艘重5000磅的船被命名为3Dirigo 。 Dirigo是缅因州的拉丁文座右铭 ， 意义是“我领导”(I Lead) 。
据悉 ， 这艘船是在72小时不间断打印过程中一体成形制成 ， 制造成本约40000美元 。
专家们还向人们证明了这艘打印船真的可以在水上航行 。 当天仪式上 ， 代表缅因州的美国联邦参议员苏珊·柯林斯登船在缅因大学“海洋模拟器”——一个巨大的“室内游泳池”内“航行” 。
缅因大学复合材料中心创始总监哈比卜?达格表示 ， 这个例子显示 ， 大型3D打印可以创建出更大的物体以帮助企业进行产品开发 ， “这种新型打印机可以用更快的速度制作出原型 ， 也让我们可以更快发明和创新 。 ”
与此同时 ， 在场展示了打印出这艘船的全球最大型打印机 ， 该3D打印机21米长 ， 造价250万美元（约合1779万元人民币） ， 每小时可喷射226.8公斤塑料聚合物颗粒 。 如果添加附件 ， 它可以增长至30米 ， 打印长宽高分别为30米、6.7米、3米的物体 。
缅因大学与田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)正合作进行打印机计划 。 达格表示 ， 该校与橡树岭实验室合作进行的一项2000万美元研究 ， 将致力于使用以纤维素材料增强的生物基础热塑性塑料 ， 制造出更坚固耐用且可回收的3D打印材料 。 如果计划顺利 ， 打印机将能快速生产出船模或水泥桶之类的物品 ， 并可回收再利用 。 缅因大学复合材料中心后续将研究如何利用3D打印技术提升本地造船业的竞争力 。

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