3D列印框架結構助瑞士學生團隊摘得26屆水泥輕舟賽桂冠

水泥輕舟是用水泥製作的一種類似於皮划艇的小船。每年，全球都會舉辦在高校學生團體之間進行的水泥輕舟設計、製作和競速的綜合賽事。去年，在德國科隆進行的第 26 屆水泥輕舟賽上，一支來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ ETH Zurich ）的學生團隊憑藉其 3D 列印的水泥輕舟，在眾多參賽隊中脫穎而出，最終摘得桂冠。

這一屆水泥輕舟賽共吸引了1000多位參賽選手。除了獲得冠軍之外，ETH Zurich團隊極具創新的3D列印水泥輕舟結構還連續三年獲得了創新設計一等獎的殊榮。

這款叫SkelETHon的水泥輕舟重114千克，長 4 米，它是結合多種技術製作而成。其中，最引人注目的就是3D列印的應用。

在製作過程中， ETH 團隊首先 3D 列印了一個亞毫米級的薄塑料模版，然後他們採用超高性能的纖維增強混凝土材料進行了鑄造。該 3D 列印的整體框架結構重量僅為4 千克，它帶有鏤空狀的網格結構，精度達到了 0.5 mm。

就鏤空狀的框架結構來說，ETH團隊使用了拓撲及形狀優化演算法，從而減少了輕舟製造所需的材料，保證了它的輕便性和韌性。為了防止船隻進水，他們還在輕舟的外層塗覆了 3 mm 厚的防水混凝土。

3D列印技術實現了混凝土輕舟複雜的結構設計，這是傳統工藝所難以實現的。ETH團隊計劃繼續利用該技術在現有輕舟的設計基礎上進行優化，爭取在下一屆大賽上成功衛冕。

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