第四百七十二章:3D打印材料的關鍵
模擬空間內，韓元站在反應堆廠房的頂層，靠著欄桿看著下面跑來跑去的X1型工業機器人。
核聚變反應堆園區其他的建筑早在一個多月前就已經完成了，但反應堆廠房到現在依舊才完成了三分之二左右的工程。
預估剩下的工程，最少還需要一個月左右的時間才能完成。
而主體工程完成后，才能依據整個廠房的實際測繪圖來制造可控核聚變反應堆的零部件。
相比較其他建筑都已經開始往里面搬運各種設備的進度，反應堆廠房的建筑進度簡直太拉胯了。
不過韓元也沒辦法，截止到目前為止，他能使用的X1型工業機器人的數量依舊只有三百臺，在耗光掉那些兌換出來的材料后，后面根本就沒有新增。
而這三百臺工業機器人，他也不可能都安排過來修筑反應堆廠房。
基地中各個地區的維護，各種設備的保養，還有3D打印工廠的建設、紅外光太空望遠鏡的建造等各方面都需要工業機器人來處理。
所以實際上應用到整個核聚變工業園區的機器人其實只有一百五十臺左右。
而且一開始的時候，這一百五十臺工業機器人也不是全都在修反應堆廠房的，直到一個月前其他園區修建完成后，才集中起來。
否則進度比現在看到的還要更慢。
不過好消息是，前幾天中央計算機里面的人工智能核心發來消息，表示3D打印工廠已經整體完成施工了，現在正在安裝3D打印設備。
等到全部安裝完成后，就可以源源不斷的生產出來X1型工業機器人了。
到了這個時候，他手里可用的工業機器人，就不會再短缺了。
在反應堆廠房頂樓呆了一會，又應直播間里面的觀眾在各個樓層轉了一圈后，韓元騎上了他的小電驢，來到了新鮮出爐的大型3D打印工廠。
和反應堆廠房相比，大型3D打印工廠就要低矮很多了，不過占地面積并不會小多少，占地面積雖然沒有達到十萬平米，但也有近七萬平米。
而且相比較正正方方的核聚變反應園區，3D打印工廠的布局是長方形的，因此從正面來看，占地面積反而顯得更加龐大。
之所以將3D打印工廠設計成這樣，韓元是考慮了工作效率的。
長條形的工廠，可以在工廠兩邊開上數十道甚至是上百道門。
然后規劃上每一個區域的用途，比如一號區域是用來專門生產的X1型工業機器人的零配件的，二號區域是用來打印物理是設備的，三號區域用來生產工業設備等等。
每一個區域都可以對應上一道廠門，這樣一來，需要生產什么設備的零部件，直接安排對應的區域進行生產就行了。
也更方便各種原材料和成品運送。
走進3D打印工廠，映入眼簾的，是明亮且又寬敞的內部空間，無數的白熾燈即便是在白天，也都是亮著的，如同無影燈一樣，照亮了廠房內的每一個角落。
隨后，是來來往往不停往廠房內搬運大型打印設備的X1型工業機器人。
入目所見，已經安裝好了的打印設備種類一致，外觀也一致，一模一樣，看起來很像是的一臺臺的光刻機。
不過和光刻機不同的是，這些打印設備并非安裝在合金框架內，而是被高強度的透明鋼化玻璃包裹著的。
里面的各個零部件，能看的一清二楚。
直播間里面觀眾對這種設計很好奇也很感興趣，紛紛討論起來。
這個3D打印工廠怎么和我想象中的有點不同？我一開始以為是無數機械臂帶著輸材管道來打印機器人，就像電影中那樣。
這些是打印設備吧？看著也不大啊，能將機器人完整的打印出來？
用玻璃來當打印設備的外殼，主播你也是個鬼才，不過這的確能看的一清二楚。
我記得在我們國家好像有一棟整體都是使用3D打印技術制造出來的房子，包括墻磚，瓦片什么的都是一次性打印的。
主播這個應該只能打印一些零配件吧。
我覺得應該是打印好零配件后再來組裝，整體打印不太現實，光是電池你就沒法搞定，更何況還有磁軸承那種東西。
我剛剛去佰度了一下樓上說的那個，這個老板來自北湖農村、只有初中文憑，做建材生意起家，一步步從控制系統、供料系統做起，最終做到可以打印高樓的打印機，屬實牛逼。
3D打印房屋，看來學土木真·死路一條啊，未來蓋房子都不用打灰的了，趁早潤到計算機吧。
哈哈哈哈，我大計算機的確需要人才！來跟我們一起掉頭發吧！
大學的時候，我們金屬材料的老師跟我們講，只要材料問題突破把金屬用到3D打印上就不需要機床了，3D打印機能直接打印出來而且材料還沒有車床切削去掉的損耗。
的確是不需要了，只要材料問題能解決，3D打印比數控機床要方便無數。
直播間里面的觀眾盯著3D打印工廠里面的各種設備看個不停，討論不斷，就連各國的專家都在思考著。
不用說這名主播，即便是在現實世界中，3D打印技術一直以來都是各國研究的一個重點方向。
比如粉末冶金的一個終極研究方向就是金屬3d打印。
但鋼鐵這類金屬，在3D打印技術中的難點有不少，比如它的熔點高，設備在高溫下的性能和強度難保證，打印過程熱處理困難等。
可以預見在很長一段時間內，除了鋁等低熔點金屬外，3d打印還無法應用到冶金行業。
但如果材料問題能得到解決，那么3D打印工廠取代各種數控設備來生產零配件和各種工具是肯定的。
因為相比較數控加工，3D打印有著很多優點。
節省材料、成品速度快、構型精準多樣、無須機械加工、產品定制化等等全都是它的優點。
相比較之下，數控加工除了超高的精度外，就沒有什么其他的優點了，甚至在效率方面可以說被碾壓了一大階。
而且即便是精度這一條，在材料和測距工具以及模型等方面突破后，也算不上多大的優點。
至少在微米級，3D打印完全可以做到和數控設備加工出來的產品一模一樣，沒有任何差距。
唯一的問題時，3D打印的材料是如何解決的。
這一點，眼前的這名主播之前并沒有展示過。
如果他能展示這方面的東西，且做到完美的話，以后數控設備可能就只有頂級的還能有一絲活路了，低端的數控設備都將被3D打印技術而取代。
3D打印工廠內，韓元看著直播間內討論的彈幕笑了笑。
“3D打印技術大家都很熟悉，通過增材制造的方式這種技術能打印出你能想到的任何形狀的物體。”
“唯一的缺點是它的材料問題該如何解決。”
一邊說，韓元一邊朝前走去。
這間大型3D打印工廠內，每一個區域打印的原材料都不同。
這里類似于光刻機一般的盒裝打印設備是用來打印塑料、塑膠、金屬線這些東西不需要通過高溫塑性等步驟的材料的，它們適合盒裝打印機這種。
而用于X1型工業機器人的打印設備，可就沒有那么簡單了。
因為用于機器人身上的零件，都是需要擁有超高強度的金屬，這樣才能支撐起來它的活動與工作。
畢竟如果用普通材料打印的話，制造出來的東西就是個廢物，可能還沒走兩步就自行散架了，更別提搬運東西什么的了。
很快，韓元便來到了3D打印廠房的中央部位。
在這里，有很大一塊面積被完全與周邊隔離開來了，整體密封，完全被混凝土和各種塑材封死了，不與廠房其他區域互通。
通過驗證后，韓元進入了這間相當引人注目的隔離室內。
和3D打印工廠其他正在組裝搬運設備的區域不同，這里已經在運轉了。
里面結構一看看上去像是一個小型的流水線加工廠，只不過這個加工廠比較高科技化。
左右兩側都是流水線一般的生產線，而生產線整體被高強度的鋼化玻璃包裹著，只留下了一條不到兩米的通道。
韓元敲了敲鋼化玻璃，道：“這里就是整座3D打印工廠的核心區域了。”
“里面正在生產的，是一種用于3D打印材料的增材。”
說著，他來到流水線尾部，找到了還一個箱子，箱子旁邊還有一臺X1型工業機器人。
看動作，是要轉移這口箱子。
“運氣很好，剛好有一箱子增材還沒來得及轉移進倉庫。”
說著，他喊停了準備搬運塑材的機器人，將由特殊樹脂制造的箱子打開，露出了里面銀灰色，泛著淡淡金屬光芒的粉末。
俯身，韓元抓了一把銀灰色粉末，在鏡頭下展示了一下，道：“這個是一種特殊的合金材料，全名叫做‘三鋁鈦鈥二釔氨羧配合材料’。”
介紹了一下這種材料的名字，他沒有說它的具體用途，反而想說起來3D打印技術的缺陷。
“在3D打印技術中，最難的問題是什么大家都知道，是材料。”
“材料限制了3D打印技術的發展。”
“特別是在金屬材料打印這一方面，受到了金屬材料本身性能的限制，導致其打印成型零件的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度、強度、剛度、耐疲勞性等物理性能和化學性能大多不能滿足工程實際的使用要求。”
“簡而言之，也就是打印出來的零件沒法用作可實用的功能性零件，只能做原型件使用。”
“這個問題的原因，是因為3D打印主要使用的是粉末材料或者流體材料來構建零件導致的。”
“比如金屬粉末，它通過3D打印機采用“分層制造，層層疊加”的增材制造工藝來進行制造金屬零件。”
“而這樣制造會有一個問題，那就是每一層金屬粉末，層與層之間的結合再緊密，也無法和傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美，也無法和粉末冶金制造出來的零部件相比。”
“因為它缺少粉末冶金必要的沖壓和燒結步驟。”
“而一個零件的微觀組織和結構決定了這個零件的使用性能。”
“通過層疊制造的打印材料，其密度再高，也比不上澆鑄和燒結的合金。”
“這就是3D打印技術無法真正應用到金屬零件的主要原因。”
一邊說，韓元抓捏了一把手上的銀灰色材料，泛著亞金屬光芒的粉末一部分掉落回箱子中，另一部分則如附骨之疽一樣粘在他手上，閃爍著銀光。
“這種名為‘三鋁鈦鈥二釔氨羧配合材料’的材料，是上一次直播的最后一個月的時候制造的。”
“它的主要作用，就是摻雜在打印材料中，在一千三百度左右的溫度下，能迅速融化成液體，并且與絕大部分的金屬打印材料進行反應，形成一種螯合物。”
“這種的螯合物，是一種具有環狀結構的配合物，是通過兩個或多個配位體與同一金屬離子形成螯合環。”
“它通過配體基團反應，離解掉‘三鋁鈦鈥二釔氨羧配合材料’上面的氨羧離子，然后和金屬打印材料里面的金屬離子配位，從而穩定金屬打印材料。”
“通過這種方式，能極大的增強打印零件的物理強度和化學性能。”
韓元話還沒說完，直播間里面的觀眾就已經暈頭轉向了。
可怕，好可怕，我又聽不懂了。
一系列的各種名詞砸的我頭好暈。
麻蛋，有沒有鳥大的和懂行的出來簡單的解釋一下啊！！！！
別喊了，鳥大的我也不懂。
懂行的估計沒有，因為3D打印技術在目前我們這邊還屬于一種前沿技術，主要是材料問題得不到解決。
螯合物我知道，我學環境保護的，這玩意在污水廠里面用的很多，可以用來吸附污水里面的重污染金屬離子，效果很不錯。
搞合金的我表示聽懂一些，簡單的來說，就是通過摻雜這個三鋁鈦什么什么配合材料來增強金屬打印材料的硬度、韌性、之類的物理強度。
也就是說，這玩意其實是膠水唄？
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