五年前，3D打印席卷全球。有人想象我們會住在3D打印的房子里，擁有3D打印的汽車。但是你現在也看到了，事情并沒有那么順利。但是，一些公司已經在開發并穩步推進這項技術的發展。最近，FastCodesign發表了一篇關于MX3D的文章，該文章在兩年前宣布用3D打印技術建造一座鋼橋。公司的進展。文章指出，機器學習將給3D打印帶來巨大幫助。
2015年，MX3D宣布了一項計劃，將在兩年后3D打印出喬里斯·拉爾曼(Joris Laarman)設計的鋼橋。現在，這個項目真的在向前推進，預計今年年底完成。應該公司其主要投資者Autodesk同意披露與Co.Design的獨家項目進展，有趣的是發展了多少東西，解決了多少問題——以及這個項目來自哪里。
這座橋實際上是為了證明印鋼的概念。為了實現這個目標，我們不僅需要更好的軟件，還需要一個能夠自學如何在3D打印中做得更好的機器人。“我們在可打印項目的數量方面取得了很大進展，這將對實際應用有很大幫助，”Gijs van der Velden說。他是MX3D的運營商，應該是公司從Joris Laarman實驗室剝離出來，致力于大規模鋼打印的商業化。
當拉爾曼最初夢想建造這座橋時，他想用一種類似于冰晶的結構作為底部支撐。這座橋將建在阿姆斯特丹歷史悠久的紅燈區附近的一條運河上。現在，這座橋發生了根本性的變化，原因很簡單:市里發現原來的設計方案會給運河的大壩帶來很大的壓力。因此，這座橋必須重新設計。現在正在打印的橋梁更傾向于典型的行人結構，但其表面和形狀仍然是彎曲和扭曲的，這只能通過3D打印來完成。
這就是問題的關鍵:向所有潛在的合作伙伴展示3D打印能做什么。
對于他們來說，打印大件物品是一個巨大的挑戰。你可能覺得這是硬件問題，可以通過制造更好的機器人來解決。但其實更多的是軟件的問題。一直以來，他們的想法都是使用現成的工業機器人，讓客戶直接訂購機器人，然后用MX3D軟件打印出自己喜歡的任何東西。對于這些機器人來說，高性能地焊接零件是非常復雜的。
鋼熔化時，它的物理性質會發生變化。不斷加熱會使它變脆。這意味著你不能像打印塑料物體一樣，簡單地為3D打印鋼鐵建造一個結構。隨著鋼層的應用，它們將重新加熱下一層鋼。如果這些鋼只是最近才使用，它們會變得越來越弱。克服這一挑戰意味著找到一種完全不同的印刷策略。由于不同地區的加熱程度不同，鋼鐵必須以看似隨機的模式建造。由于打印機不再等待某個位置的鋼材冷卻，其工作速度可以達到原來的兩倍。
但是事情變得更加復雜。根據定義，復雜的3D幾何形狀是定制的，因此很難事先知道機器焊接不同零件的難度。這就是機器學習可以發揮作用的地方。MX3D使用的工業機器人安裝了傳感器，可以檢測用來加熱金屬的電流、金屬的熱度以及焊接的具體位置。MX3D正在進行下一階段的工作:將這些數據與機器學習算法相結合，幫助機器人理解哪些焊接可能會產生問題，然后尋求實時解決這些問題的方法，或者完全避免這些問題，從而形成新的運動模式，使每一層都能正常建立。“當你制作打印文件時，大問題就會迎刃而解，”范德韋爾登解釋道。"當你真的在打印時，機器會識別出問題，并迅速制定解決方案."
他承認，95%的工業建筑項目不會使用3D打印鋼材。在這種情況下，他們需要的只是結構簡單的鋼材。但剩下的5%是一個巨大的市場。例如，海洋石油鉆井平臺的鋼支撐結構的設計就很困難。有了3D打印技術，你可能只需要兩個工程師來監控八個機器人來制造相關部件，而不是一個工程師團隊。此外，在為石油鉆井平臺等大型項目制造部件時，最耗時的步驟之一是切割關鍵部件以減輕重量。如果重量從6000公斤降到5000公斤，所需的起重機就完全不一樣了，成本也會低很多。利用3D打印技術制造類似零件，不僅可以很好地制作其錯綜復雜的內部結構，還可以大大減輕重量，可能減輕50%。此外，不需要額外的剃須工作。同樣的， 這也適用于大型高性能部件，如貨船上的轉子。這樣會節省很多能量，零件外觀是一樣的，但是內部是以最優的方式掏空的。
我們回橋上去吧。其目的是為MX3D打開市場。雖然在橋外看起來很酷，但實際上是為了展示那些幾十年來變化不大的巨大設備的內在可能性。“這不是制造一切的神奇方法，”范德威爾登說。“但我們會找到真正重要的新零件來打印。”