3D打印百米级浮岛平台 协同造就海洋“新基建”

地球表面三分陆地、七分海洋，但每年全球海洋经济产出占世界经济总增加值比例还不到3%。挖掘海洋经济潜力，离不开海工装备助力，北京理工大学新能源与高性能制造实验室主任刘长猛为此已埋头钻研了10多年。

不久前，记者来到位于天津滨海—中关村科技园的北京理工大学新能源与高性能制造实验楼，国内首台20米级无支撑大型金属3D打印（增材制造技术）装备正在工作。该装备采用双龙门设计，一侧龙门承载24个打印头，采用并行式布局，每个打印头可独立控制自由度，实现针对大尺寸结构件的多弧协同成型；另一侧龙门安装有16个打印头，为“4×4”阵列式布局，可实现多个小尺寸结构件同步成型。

“盖房子离不开钢筋水泥，我们这台装备生产的就是搭建海洋浮岛平台的框架。”刘长猛介绍，开采海底石油依赖钻井平台，开发海洋经济也需要依托浮岛平台，但传统全钢结构海洋浮岛制造成本高，不少企业因此望而却步。“我们团队研发的钢板点阵夹芯结构填充低成本混凝土方案，其成本只有现在全钢结构海洋浮岛平台的三分之一。同时，作为一种新型海洋基建材料，它兼具经济性、稳定性和长寿命的特点。”刘长猛说。

记者在采访中了解到，无支撑大型金属3D打印装备研发成功受益于京津冀协同发展。北京拥有技术沉淀，北京理工大学团队因此研发出脉冲电弧辅助热丝的悬空结构自由成形新工艺；天津拥有区位优势，这里不仅集聚了一批海洋装备龙头企业，还毗邻渤海湾，是验证浮岛平台的不二选择；河北省拥有钢材以及大量的混凝土固体废料，这为浮岛平台提供了质优价廉的生产原料……

1+1+1>3，刘长猛团队的成功印证了三地各展所长，聚势而强的发展逻辑。

随着20米级无支撑大型金属3D打印装备稳定运行，北京理工大学按照规划启动了百米级设备的设计研发工作。1月着手搭建机器，5月进行中试验证，预计9月实现首次生产……项目进度一环套一环，刘长猛几乎每周都要往返京津两地，忙碌并快乐已成为他的工作常态。

“现在已完成4台移动式3D打印机器人的布置，我们希望借此测试在渤海湾搭建国际首个千米级海洋浮式平台的可能性，同时利用风能、太阳能、波浪能、氢能等多种可再生能源，形成一个高效的海洋能源综合开发平台，为我国深远海浮式基地建设提供保障。”刘长猛说。

另据了解，作为项目的服务方与合作方，天津经济技术开发区正计划与北京理工大学共建产学研融合平台，联合申报科研项目、申请专项资质，并开放孵化项目股权合作，推动“北京研发”向“天津转化”高效落地，全力支持项目从技术验证基地升级为先进结构3D打印批量制造企业，共同开启海洋基建材料的新篇章。

编辑：胡颖佳

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