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3D打印遥控潜水器NEMO助力水下洞穴探秘

2015-01-15    作者:未知    来源:网络文摘

    洞穴潜水绝对是地球上最危险的运动,没有之一。这些潜水员通常都会面临塌方、断电以及恐怖的环境。潜水员们从他们称之为“蓝洞(blue holes)”的入口开始下潜,从表面看,这些蓝洞好像一口小池塘,但当你潜入水底时就会发现,小池塘的底部像一个巨大的迷宫,其触角向各个方向延伸。

    如果你觉得这听起来相对温和,那就看看这个数据吧:平均每年会有20名洞穴潜水员消失在这些幽深的蓝洞里。考虑到从事这一运动的人数之少,这是一个令人恐怖的伤亡数字。

3D打印遥控潜水器NEMO助力水下洞穴探秘 图1

《国家地理》杂志拍摄的水下洞穴

    Corey Jaskolski的工作目标就是为这些勇敢的探险者开发一种有用的工具,让他们在探险过程中多一份生命的保障。 

    Jaskolski是Hydro Technologies公司的总裁,他同时还担任《国家地理》杂志的创新研究员。据天工社了解,他最新的项目是开发一个遥控潜水器,以帮助探索水下洞穴。他和他的团队在开发过程中完全使用了3D打印技术,希望能够尽快将设计变成现实。

3D打印遥控潜水器NEMO助力水下洞穴探秘 图2

    帮助开发NEMO的科罗拉多州立大学学生团队。

    在科罗拉多州立大学(CSU)工程专业学生和增材制造专业公司Solid Concepts的通力协作下,开发团队打造了一部水下遥控操作车(UROV)。Jaskolski将其命名为NEMO,即航海探索模块化观察者(Nautical Exploratory Modular Observer)的简称。这辆NEMO是采用熔融沉积成型(FDM)和选择性激光烧结(SLS)技术制造的。

    以前版本的UROVs需要从水面提供电力,并且需要拖着400英尺长的电缆。这种电缆直径为半英尺,为了能够到达“蓝洞”深处,制造材料使用的是沉重的实心钢材。而NEMO则由内置电源供电,因此只使用一根总重不到4磅的光线电缆与水面相连。

    “有些伟大的考察队根本无法负担目前的UROVs价格。”Jaskolski说。“他们往往受制于经济因素而没办法去一些地方探险。如果我们能够使UROVs功能完备、价格便宜、便于携带和易于N制——并让它们被正确的人使用——那么我们就可以在有生之年做出惊人的发现。”

3D打印遥控潜水器NEMO助力水下洞穴探秘 图3

NEMO

    Jaskolski和他的团队知道他们必须找到一个更好的方式打造自己梦想中的UROV,所以他们转向了增材制造公司Solid Concepts。

    “如果一切都使用机械加工或模压工艺的话,这个项目将会耗时几个月,花费数十万美元,对于我们来说将是不可能的任务。”他说。

    而利用3D打印技术,NEMO只花了几个星期来设计、3D打印,并做好了测试准备。

    NEMO透明的鼻锥是用SLA技术制成硅胶模具,然后用聚氨酯浇铸而成。该工艺意味着对锥体的每个部分都可以直接铸造,消除了昂贵且耗时的加工过程。

3D打印遥控潜水器NEMO助力水下洞穴探秘 图4

    Michael Hake是科罗拉多州立大学NEMO团队的首席工程师,他说,这种工艺导致了NEMO的组装也更加简单,它使得所有伺服系统和推进器都可以直接连接到NEMO的外壳。这意味着更少的部件数量和人工装配步骤。

    NEMO不仅仅有一个漂亮的外形。它建成以后可以轻松承受超过60米的水深。 这意味着它的下潜深度超过了最厉害的潜水员,因为他们一般只能下潜40米。

    Hake说,分析测试已经表明,NEMO可以在水下190米深处正常工作。他补充说,该团队设计的NEMO会足够小,一对徒步旅行者能够很容易将其携带至指定的位置,它还能连续工作超过90分钟。

该文章所属专题:3D打印
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