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直播在荒野手搓核聚变

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第四百七十二章:3D打印材料的关键
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    模拟空间内,韩元站在反应堆厂房的顶层,靠着栏杆看着下面跑来跑去的X-1型工业机器人。

    核聚变反应堆园区其他的建筑早在一个多月前就已经完成了,但反应堆厂房到现在依旧才完成了三分之二左右的工程。

    预估剩下的工程,最少还需要一个月左右的时间才能完成。

    而主体工程完成后,才能依据整个厂房的实际测绘图来制造可控核聚变反应堆的零部件。

    相比较其他建筑都已经开始往里面搬运各种设备的进度,反应堆厂房的建筑进度简直太拉胯了。

    不过韩元也没办法,截止到目前为止,他能使用的X-1型工业机器人的数量依旧只有三百台,在耗光掉那些兑换出来的材料后,后面根本就没有新增。

    而这三百台工业机器人,他也不可能都安排过来修筑反应堆厂房。

    基地中各个地区的维护,各种设备的保养,还有3D打印工厂的建设、红外光太空望远镜的建造等各方面都需要工业机器人来处理。

    所以实际上应用到整个核聚变工业园区的机器人其实只有一百五十台左右。

    而且一开始的时候,这一百五十台工业机器人也不是全都在修反应堆厂房的,直到一个月前其他园区修建完成后,才集中起来。

    否则进度比现在看到的还要更慢。

    不过好消息是,前几天中央计算机里面的人工智能核心发来消息,表示3D打印工厂已经整体完成施工了,现在正在安装3D打印设备。

    等到全部安装完成后,就可以源源不断的生产出来X-1型工业机器人了。

    到了这个时候,他手里可用的工业机器人,就不会再短缺了

    在反应堆厂房顶楼呆了一会,又应直播间里面的观众在各个楼层转了一圈后,韩元骑上了他的小电驴,来到了新鲜出炉的大型3D打印工厂。

    和反应堆厂房相比,大型3D打印工厂就要低矮很多了,不过占地面积并不会小多少,占地面积虽然没有达到十万平米,但也有近七万平米。

    而且相比较正正方方的核聚变反应园区,3D打印工厂的布局是长方形的,因此从正面来看,占地面积反而显得更加庞大。

    之所以将3D打印工厂设计成这样,韩元是考虑了工作效率的。

    长条形的工厂,可以在工厂两边开上数十道甚至是上百道门。

    然后规划上每一个区域的用途,比如一号区域是用来专门生产的X-1型工业机器人的零配件的,二号区域是用来打印物理是设备的,三号区域用来生产工业设备等等。

    每一个区域都可以对应上一道厂门,这样一来,需要生产什么设备的零部件,直接安排对应的区域进行生产就行了。

    也更方便各种原材料和成品运送

    走进3D打印工厂,映入眼帘的,是明亮且又宽敞的内部空间,无数的白炽灯即便是在白天,也都是亮着的,如同无影灯一样,照亮了厂房内的每一个角落。

    随后,是来来往往不停往厂房内搬运大型打印设备的X-1型工业机器人。

    入目所见,已经安装好了的打印设备种类一致,外观也一致,一模一样,看起来很像是的一台台的光刻机。

    不过和光刻机不同的是,这些打印设备并非安装在合金框架内,而是被高强度的透明钢化玻璃包裹着的。

    里面的各个零部件,能看的一清二楚。

    直播间里面观众对这种设计很好奇也很感兴趣,纷纷讨论起来。

    【这个3D打印工厂怎么和我想象中的有点不同?我一开始以为是无数机械臂带着输材管道来打印机器人,就像电影中那样。】

    【这些是打印设备吧?看着也不大啊,能将机器人完整的打印出来?】

    【用玻璃来当打印设备的外壳,主播你也是个鬼才,不过这的确能看的一清二楚。】

    【我记得在我们国家好像有一栋整体都是使用3D打印技术制造出来的房子,包括墙砖,瓦片什么的都是一次性打印的。】

    【主播这个应该只能打印一些零配件吧。】

    【我觉得应该是打印好零配件后再来组装,整体打印不太现实,光是电池你就没法搞定,更何况还有磁轴承那种东西。】

    【我刚刚去佰度了一下楼上说的那个,这个老板来自北湖农村、只有初中文凭,做建材生意起家,一步步从控制系统、供料系统做起,最终做到可以打印高楼的打印机,属实牛逼。】

    【3D打印房屋,看来学土木真·死路一条啊,未来盖房子都不用打灰的了,趁早润到计算机吧。】

    【哈哈哈哈,我大计算机的确需要人才!来跟我们一起掉头发吧!】

    【大学的时候,我们金属材料的老师跟我们讲,只要材料问题突破把金属用到3D打印上就不需要机床了,3D打印机能直接打印出来而且材料还没有车床切削去掉的损耗。】

    【的确是不需要了,只要材料问题能解决,3D打印比数控机床要方便无数。】

    直播间里面的观众盯着3D打印工厂里面的各种设备看个不停,讨论不断,就连各国的专家都在思考着。

    不用说这名主播,即便是在现实世界中,3D打印技术一直以来都是各国研究的一个重点方向。

    比如粉末冶金的一个终极研究方向就是金属3d打印。

    但钢铁这类金属,在3D打印技术中的难点有不少,比如它的熔点高,设备在高温下的性能和强度难保证,打印过程热处理困难等。

    可以预见在很长一段时间内,除了铝等低熔点金属外,3d打印还无法应用到冶金行业。

    但如果材料问题能得到解决,那么3D打印工厂取代各种数控设备来生产零配件和各种工具是肯定的。

    因为相比较数控加工,3D打印有着很多优点。

    节省材料、成品速度快、构型精准多样、无须机械加工、产品定制化等等全都是它的优点。

    相比较之下,数控加工除了超高的精度外,就没有什么其他的优点了,甚至在效率方面可以说被碾压了一大阶。

    而且即便是精度这一条,在材料和测距工具以及模型等方面突破后,也算不上多大的优点。

    至少在微米级,3D打印完全可以做到和数控设备加工出来的产品一模一样,没有任何差距。

    唯一的问题时,3D打印的材料是如何解决的。

    这一点,眼前的这名主播之前并没有展示过。

    如果他能展示这方面的东西,且做到完美的话,以后数控设备可能就只有顶级的还能有一丝活路了,低端的数控设备都将被3D打印技术而取代

    3D打印工厂内,韩元看着直播间内讨论的弹幕笑了笑。

    “3D打印技术大家都很熟悉,通过增材制造的方式这种技术能打印出你能想到的任何形状的物体。”

    “唯一的缺点是它的材料问题该如何解决。”

    一边说,韩元一边朝前走去。

    这间大型3D打印工厂内,每一个区域打印的原材料都不同。

    这里类似于光刻机一般的盒装打印设备是用来打印塑料、塑胶、金属线这些东西不需要通过高温塑性等步骤的材料的,它们适合盒装打印机这种。

    而用于X-1型工业机器人的打印设备,可就没有那么简单了。

    因为用于机器人身上的零件,都是需要拥有超高强度的金属,这样才能支撑起来它的活动与工作。

    毕竟如果用普通材料打印的话,制造出来的东西就是个废物,可能还没走两步就自行散架了,更别提搬运东西什么的了

    很快,韩元便来到了3D打印厂房的中央部位。

    在这里,有很大一块面积被完全与周边隔离开来了,整体密封,完全被混凝土和各种塑材封死了,不与厂房其他区域互通。

    通过验证后,韩元进入了这间相当引人注目的隔离室内。

    和3D打印工厂其他正在组装搬运设备的区域不同,这里已经在运转了。

    里面结构一看看上去像是一个小型的流水线加工厂,只不过这个加工厂比较高科技化。

    左右两侧都是流水线一般的生产线,而生产线整体被高强度的钢化玻璃包裹着,只留下了一条不到两米的通道。

    韩元敲了敲钢化玻璃,道:“这里就是整座3D打印工厂的核心区域了。”

    “里面正在生产的,是一种用于3D打印材料的增材。”

    说着,他来到流水线尾部,找到了还一个箱子,箱子旁边还有一台X-1型工业机器人。

    看动作,是要转移这口箱子。

    “运气很好,刚好有一箱子增材还没来得及转移进仓库。”

    说着,他喊停了准备搬运塑材的机器人,将由特殊树脂制造的箱子打开,露出了里面银灰色,泛着澹澹金属光芒的粉末。

    俯身,韩元抓了一把银灰色粉末,在镜头下展示了一下,道:“这个是一种特殊的合金材料,全名叫做‘三铝钛钬-二钇-氨羧配合材料’。”

    介绍了一下这种材料的名字,他没有说它的具体用途,反而想说起来3D打印技术的缺陷。

    “在3D打印技术中,最难的问题是什么大家都知道,是材料。”

    “材料限制了3D打印技术的发展。”

    “特别是在金属材料打印这一方面,受到了金属材料本身性能的限制,导致其打印成型零件的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度、强度、刚度、耐疲劳性等物理性能和化学性能大多不能满足工程实际的使用要求。”

    “简而言之,也就是打印出来的零件没法用作可实用的功能性零件,只能做原型件使用。”

    “这个问题的原因,是因为3D打印主要使用的是粉末材料或者流体材料来构建零件导致的。”

    “比如金属粉末,它通过3D打印机采用“分层制造,层层叠加”的增材制造工艺来进行制造金属零件。”

    “而这样制造会有一个问题,那就是每一层金属粉末,层与层之间的结合再紧密,也无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美,也无法和粉末冶金制造出来的零部件相比。”

    “因为它缺少粉末冶金必要的冲压和烧结步骤。”

    “而一个零件的微观组织和结构决定了这个零件的使用性能。”

    “通过层叠制造的打印材料,其密度再高,也比不上浇铸和烧结的合金。”

    “这就是3D打印技术无法真正应用到金属零件的主要原因。”

    一边说,韩元抓捏了一把手上的银灰色材料,泛着亚金属光芒的粉末一部分掉落回箱子中,另一部分则如附骨之疽一样粘在他手上,闪烁着银光。

    “这种名为‘三铝钛钬-二钇-氨羧配合材料’的材料,是上一次直播的最后一个月的时候制造的。”

    “它的主要作用,就是掺杂在打印材料中,在一千三百度左右的温度下,能迅速融化成液体,并且与绝大部分的金属打印材料进行反应,形成一种螯合物。”

    “这种的螯合物,是一种具有环状结构的配合物,是通过两个或多个配位体与同一金属离子形成螯合环。”

    “它通过配体基团反应,离解掉‘三铝钛钬-二钇-氨羧配合材料’上面的氨羧离子,然后和金属打印材料里面的金属离子配位,从而稳定金属打印材料。”

    “通过这种方式,能极大的增强打印零件的物理强度和化学性能。”

    “”

    韩元话还没说完,直播间里面的观众就已经晕头转向了。

    【可怕,好可怕,我又听不懂了。】

    【一系列的各种名词砸的我头好晕。】

    【麻蛋,有没有鸟大的和懂行的出来简单的解释一下啊!!

    】

    【别喊了,鸟大的我也不懂。】

    【懂行的估计没有,因为3D打印技术在目前我们这边还属于一种前沿技术,主要是材料问题得不到解决。】

    【螯合物我知道,我学环境保护的,这玩意在污水厂里面用的很多,可以用来吸附污水里面的重污染金属离子,效果很不错。】

    【搞合金的我表示听懂一些,简单的来说,就是通过掺杂这个三铝钛什么什么配合材料来增强金属打印材料的硬度、韧性、之类的物理强度。】

    【也就是说,这玩意其实是胶水呗?】
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