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解決方案

3D打印遙控潛水器為洞穴潛泳者提供生命保障

來源:天工社2015-01-05 我要評論(0 )   

洞穴潛水絕對是地球上最危險的運動,沒有之一。這些潛水員通常都會(hui) 麵臨(lin) 塌方、斷電以及恐怖的環境。潛水員們(men) 從(cong) 他們(men) 稱之為(wei) 藍洞(bl

 洞穴潛水絕對是地球上最危險的運動,沒有之一。這些潛水員通常都會麵臨塌方、斷電以及恐怖的環境。潛水員們從他們稱之為“藍洞(blue holes)”的入口開始下潛,從表麵看,這些藍洞好像一口小池塘,但當你潛入水底時就會發現,小池塘的底部像一個巨大的迷宮,其觸角向各個方向延伸。

    如果你覺得這聽起來相對溫和,那就看看這個(ge) 數據吧:平均每年會(hui) 有20名洞穴潛水員消失在這些幽深的藍洞裏。考慮到從(cong) 事這一運動的人數之少,這是一個(ge) 令人恐怖的傷(shang) 亡數字。

《國家地理》雜誌拍攝的水下洞穴

    Corey Jaskolski的工作目標就是為(wei) 這些勇敢的探險者開發一種有用的工具,讓他們(men) 在探險過程中多一份生命的保障。 

    Jaskolski是Hydro Technologies公司的總裁,他同時還擔任《國家地理》雜誌的創新研究員。據了解,他最新的項目是開發一個(ge) 遙控潛水器,以幫助探索水下洞穴。他和他的團隊在開發過程中完全使用了3D打印技術,希望能夠盡快將設計變成現實。

幫助開發NEMO的科羅拉多州立大學學生團隊。

    在科羅拉多州立大學(CSU)工程專(zhuan) 業(ye) 學生和增材製造專(zhuan) 業(ye) 公司Solid Concepts的通力協作下,開發團隊打造了一部水下遙控操作車(UROV)。Jaskolski將其命名為(wei) NEMO,即航海探索模塊化觀察者(Nautical Exploratory Modular Observer)的簡稱。這輛NEMO是采用熔融沉積成型(FDM)和選擇性激光燒結(SLS)技術製造的。

    以前版本的UROVs需要從(cong) 水麵提供電力,並且需要拖著400英尺長的電纜。這種電纜直徑為(wei) 半英尺,為(wei) 了能夠到達“藍洞”深處,製造材料使用的是沉重的實心鋼材。而NEMO則由內(nei) 置電源供電,因此隻使用一根總重不到4磅的光線電纜與(yu) 水麵相連。

    “有些偉(wei) 大的考察隊根本無法負擔目前的UROVs價(jia) 格。”Jaskolski說。“他們(men) 往往受製於(yu) 經濟因素而沒辦法去一些地方探險。如果我們(men) 能夠使UROVs功能完備、價(jia) 格便宜、便於(yu) 攜帶和易於(yu) 複製——並讓它們(men) 被正確的人使用——那麽(me) 我們(men) 就可以在有生之年做出驚人的發現。”

NEMO

    Jaskolski和他的團隊知道他們(men) 必須找到一個(ge) 更好的方式打造自己夢想中的UROV,所以他們(men) 轉向了增材製造公司Solid Concepts。

    “如果一切都使用機械加工或模壓工藝的話,這個(ge) 項目將會(hui) 耗時幾個(ge) 月,花費數十萬(wan) 美元,對於(yu) 我們(men) 來說將是不可能的任務。”他說。

    而利用3D打印技術,NEMO隻花了幾個(ge) 星期來設計、3D打印,並做好了測試準備。

    NEMO透明的鼻錐是用SLA技術製成矽膠模具,然後用聚氨酯澆鑄而成。該工藝意味著對錐體(ti) 的每個(ge) 部分都可以直接鑄造,消除了昂貴且耗時的加工過程。

    Michael Hake是科羅拉多州立大學NEMO團隊的首席工程師,他說,這種工藝導致了NEMO的組裝也更加簡單,它使得所有伺服係統和推進器都可以直接連接到NEMO的外殼。這意味著更少的部件數量和人工裝配步驟。

 

NEMO不僅(jin) 僅(jin) 有一個(ge) 漂亮的外形。它建成以後可以輕鬆承受超過60米的水深。 這意味著它的下潛深度超過了最厲害的潛水員,因為(wei) 他們(men) 一般隻能下潛40米。

 

Hake說,分析測試已經表明,NEMO可以在水下190米深處正常工作。他補充說,該團隊設計的NEMO會(hui) 足夠小,一對徒步旅行者能夠很容易將其攜帶至指定的位置,它還能連續工作超過90分鍾。

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