ORNL正在开发新一代大幅面高速3D打印系统Bertha

没有最大，只有更大。来形容橡树岭国家实验室（ORNL）在恰当不过，当没有对手可以挑战的时候，那就挑战自己吧！
比如，去年轰动全球的Local Motors公司在芝加哥国际制造贸易展（IMTS）上现场3D打印完整的电动车Strati，使用的3D打印设备就是BAAM。而今年年初ORNL还用它完美复制了传奇超跑Shelby Cobra，让前来参观的奥巴马惊艳不已。

那么，Bertha又是什么呢？它是由ORNL和Cincinnati开发的下一代3D打印机，该机器无论在打印尺寸、速度和质量方面均将远超BAAM。

ORNL自动化、机器人、制造技术团队负责人Lonnie Love说，Bertha——这是ORNL研究人员给它起的昵称——是BAAM上的关键技术演进的结果。BAAM的最大3D打印尺寸为7×13×3英尺，沉积速率（即打印速度）为40磅/小时；而Bertha的最大3D打印尺寸则扩大至8×20×6英尺，而且由于采用了新的挤出机，实现了更好的控制，其沉积速率可达100磅/小时。

Lonnie Love解释说，他们之所以开发BAAM，然后再演化为Bertha，其主要意图是希望突破阻碍3D打印技术发展的三大主要障碍：速度、尺寸和成本。他指出，“大多数系统（金属和聚合物）的打印速度为1立方英寸每小时”，而“大多数的系统（金属和聚合物）的最大打印体积不到1立方英尺”，而且“大部分的原料成本为1至5美元每立方英寸。”

而BAAM的打印速度超过1000 ci/hr，用Bertha则打印速度为4000 ci/hr。Bertha的最大打印体积将高达1千立方英尺。而且，据南极熊3D打印网了解，由于该系统依赖于行业标准的注塑成型颗粒，其成本仅为约为0.03～0.10美元/立方英寸，根据Love称，BAAM非常实惠。

Love介绍说，橡树岭国家实验室与Cincinnati之间的伙伴关系BAAM系统开发的关键。通过利用Cincinnati的激光切割系统中的线性电机，研发团队得以把它更快地推向市场。Love解释说，“正好是一年前，我们签订了合作研发协议，然后几个月后，在芝加哥制造贸易展（IMTS）上，他们卖掉了第一套（BAAM）系统。然后过了几个月，又卖出了几套。因此我们的产品化速度是相当快的。”

尽管Cincinatti的大型台架速度很快，但ORNL还是不得不开发制造解决方案以实现快速、精确地生成大型的对象。所以，它们开始用喷嘴进行实验以增加打印作业时的材料挤出量，从而提高整体打印速度。Love继续说：

“（Cincinatti的)台架能够实现非常高的速度（高达200英寸/秒）和加速度（2至3个GS）。这对于我们的技术很重要。

如果使用0.3英寸的喷嘴，打印速度为10磅/小时的话用0.3“喷嘴，台架的移动速度大约为1英寸/秒。按照这一速度，要花8天时间才能打印出Strati电动车。于是我们开发了一种新的螺钉将材料挤出速度提升至40磅/小时，使用相同的喷嘴，将台架的移动速度提升至4英寸/秒，从而成功地Strati的打印时间缩短至44小时。如果我们将挤出速度提升至100磅/小时，那么0.3英寸的喷嘴速度需要提升至10英寸/秒。

不过，我们也尝试了用更精细的喷嘴。比如超跑Shelby Cobra就是用一个0.2英寸的喷嘴打印出来的。挤出速度为40磅/小时，打印头运动速度为10英寸/秒。除此之外，我们还用一个0.1英寸的喷嘴（0.050英寸的层高）打印了某些部件。如果我们能够控制流速，这将需要100磅/小时的挤出速度和95英寸/秒的打印头移动速度。”

这也难怪，Local Motors公司正计划在今年晚些时候开设两家汽车打印工厂。随着BAAM系统打印速度的提升，消费者下单订购之后一星期之内开到自己的3D打印车将不再是问题。

太厉害了。这就是技术。科技的代表