使用3D打印复合材料实现升降举起

荷兰皇家海军和Ultimaker采用3D复合材料制备了一辆重型吊车并举起一辆12吨重的装甲车，以展示3D打印复合材料部件的强度。

这次演习是为了证明材料在实际应用中的强度，而不是在传统的材料测试机上。

为了使用3D打印零件来提升一辆重型车辆，工程师们首先需要分析现有的硬件。荷兰皇家海军有一种特殊的布法罗军用吊装车，它使用两个可打开的钢制镣铐连接到起重机以及被吊装车辆的电缆上。一个细长的O型打印链接将连接这两个镣铐并举起重型车辆。

Ultimaker应用工程师在将脚镣的几何形状导入CAD软件后，能够创建链接的初始设计。为了使设计发挥作用，链接需要一个平坦的侧面，以便进行稳定的3D打印，并且需要在打印时将层线与投射在部件上的力的方向一致。此外，打印出来的部件和镣铐的交互表面应尽可能大，以均匀地分散力量。

设计完成后，工程师们需要一种强度极高且能吸收短时峰值力的材料。他们选择了来自Covestro carbo的Addigy F1030 CF10，它符合既定要求。这种基于尼龙的聚合物含有碳纤维，可以使用Ultimaker S5和CC打印芯打印。

在打印之前，使用计算机模拟对设计进行了优化。Covestro使用了一款知道其碳纤维尼龙材料确切物理特性的软件，以数字方式在设计上施力。通过运行模拟，工程师们能够确定哪里需要调整设计，哪里可以去除材料。这创造了一个优化的设计，它可以举起更多的重量，同时需要更少的材料，从而使生产时间更快，成本更低。

经过几个月的设计、印刷、测试和规划，是时候进行升降举物了。2公斤重的固体碳纤维强化尼龙链接被放在M113装甲车和水牛起重机之间。金属环被紧固到位，四根电缆从下部吊钩连接到车辆上。起重机慢慢开始向上移动，使电缆和3D打印部件处于紧张状态。然后，12吨重的车辆慢慢升起，悬停在地面上，悬挂在3D打印的链接上。水牛号开来开去，向后，向前，转来转去，但链接完美地保持住了。

2022年9月，Ultimaker完成了与美国MakerBot公司的合并。新公司旨在为任何应用提供易于使用和可获得的3D打印硬件、软件和材料，推动该行业走向负责任和可持续的制造业。