Voltage Vessels公司3D打印复合材料刚性充气艇原型，推进Eclipse X9复合材料下一阶段研发

由山姆・杨（Sam Young）创立的初创企业Voltage Vessels公司（美国夏威夷州毛伊岛）已提交一艘6米长的3D打印复合材料刚性充气艇（RHIB）原型，用于美国海上防务评估。该艇体的技术实施由荷兰代尔夫特市的CEAD公司主导，采用了其大幅面增材制造（LFAM）系（是一种工业级打印机，已被多家防务承包商用于艇体级复合材料构件生产），以及HDPro热塑性复合材料（TPC）原料。

“我们的目标并非生产一艘获得认证的商用船舶，”创始人兼首席执行官山姆・杨强调道，“而是打造一台全尺寸海上验证样机，帮助行业更好地理解大尺寸艇体3D打印的实际工程现实。对Voltage公司而言，这艘原型艇帮助我们揭示了海洋领域大幅面增材制造的核心难点：打印策略、切片工艺、熔道一致性、热场控制、材料服役行为、表面后处理、构件搬运、修复策略，以及最终对专门针对恶劣海洋服役环境定制开发的材料的迫切需求。”

来源：Voltage Vessels

这艘刚性充气艇是Voltage Vessels公司Eclipse X9材料平台的研发触发点，该材料体系由回收聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯（PETG）热塑性树脂与源自火山玄武岩的短切玄武岩纤维复合而成。尽管夏威夷本地玄武岩矿产资源丰富，但该公司目前仍从国际市场采购玄武岩纤维，并正在探索未来将夏威夷采石场废石流中的玄武岩提纯加工为本地纤维原料的技术路径。

Voltage Vessels公司委托独立第三方机构进行的测试表明，该材料的打印方向拉伸强度约为108兆帕（MPa），而作为基准材料的HDPro复合材料约为49兆帕。Eclipse X9材料在长期海水浸泡后仍能保留90%以上的强度，质量吸水率低于0.4%。缅因大学先进结构与复合材料中心（UMaine ASCC）在项目编号UM-TC-23-1008下开展的补充测试，进一步验证了该材料的力学性能。

Eclipse X9材料的平台无关性——适用于大幅面增材制造设备运营商、船舶制造商、浮标、无人水面艇（USV）、海洋基础设施、工装模具及其他应用领域——也正吸引着行业广泛关注。玄武岩纤维具有非导电性，与金属/碳纤维体系相比，其雷达反射率可能更低。

“这艘刚性充气艇的成功研制得益于CEAD公司的技术与团队，以及大幅面增材制造生态系统中众多先驱者多年的努力，包括缅因大学等机构，他们证明了大规模增材制造技术能够超越家具、工装模具和建筑领域，拓展至海洋结构物制造，”杨补充道，“首艘3D打印刚性充气艇帮助我们明确了技术可行性边界，而Eclipse X9材料将是我们下一步发展的核心方向。”

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