维度网讯,蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)在改进自主水下航行器(AUV)的生物采样系统集成方面取得进展。该机构的环境样本处理器(ESP)需要一个复杂的流体歧管,作为机器人实验室的核心部件,该歧管需具备 60 个双端口,并能承受 500 psi 的压力。在寻找替代传统脆性树脂方案的过程中,MBARI 最终选择了位于美国俄勒冈州的 Sherpa Design,利用增材制造与精密加工的结合方案完成制造。
在材料选择上,Sherpa Design 采用了 Carbon 公司的 EPX 150 树脂。该材料因其良好的可加工性、对冷却剂的抗性以及与特定清洁剂的兼容性脱颖而出。考虑到歧管内部流体通道的复杂性以及螺纹对公差的严苛要求,单一的 3D 打印技术难以完全达标。为此,团队开发了一种混合工作流程:首先利用 Carbon 数字光合成(DLS)技术完成增材制造,随后通过 5 轴 CNC 加工进行精处理。
制造比例最终确定为 75% 的增材制造配合 25% 的 CNC 精加工。通过钻孔、铰孔和 T 型槽切割等一系列精密操作,确保了流体端口的同心度与密封性。Sherpa 的所有者 Pat Barrett 强调,这种解决方案依赖于增材专家与机械师之间的紧密协作,这正是应对复杂工程挑战的独特优势。

完成的组件已在 MBARI 通过了 500 psi 的静态压力测试,并正式安装在远程自主水下航行器(LRAUV)上进行现场试验。这一定制组件的成功应用,确保了科学仪器在挑战性的海洋条件下仍能稳定收集环境数据。通过增材制造技术与传统减材加工的深度融合,该项目为高端海洋探测装备的零部件制造提供了高效且高可靠性的技术路径。
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