增材製造（3D列印）技術從20世紀80年代中期出現以來，經過30多年的發展，目前已趨於成熟並初步形成體系，作為製造業的組成部分，船舶工業將不可避免地受到3D列印技術的重大影響，加快船舶工業新產品開發速度，降低開發成本。由於成型的便利，可以更好地驗證和改進設計參數和思路，提高設計水平和效率。其次，能使配套產品生產更加經濟快捷，可給配套產品的維修服務帶來極大便利。
接下來，愛創者盤點一下，目前都有有哪些3D列印整體船舶。
1.功能齊全的3D列印船——瑞典RISE製造摩託艇
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瑞典RISE研究院的增材製造研究科學家Emil Johansson發布了一個新項目，展示了功能齊全的全3D列印船。這是一連串項目的最新成果，顯示了基於笛卡爾或多軸機器人體系結構的新型大幅面擠出系統，可以讓3D列印船的工藝在一定程度上可以標準化。
這是第一款使用連續纖維複合材料的全功能3D列印船，這是由另一家義大利初創公司moi Composites開發的。在這種情況下，與Autodesk合作開發和設計的船，是使用連續玻璃纖維複合熱固性材料的多軸機器人FDM技術生產的。
儘管就成本效益和速度而言，連續纖維擠出工藝可能還差得遠一些，但事實表明，短切纖維複合材料擠出系統在一次3D列印中非常有效，可以列印非常大的結構，例如船體。這是一項巨大的成就，現在看來，未來幾年，船舶製造行業將會更加廣泛應用。
畢竟，直接從CAD中構建一次性產品（例如船或小型遊艇）的能力，而不必製造僅需使用一次的昂貴且費時的模具，就可以帶來非常明顯的好處。另一方面，另一家大型笛卡爾3D列印製造商Thermwood也表明3D列印技術還可以為遊艇製造中的模具製造帶來一些重大好處。
Thermwood從一個51英尺長的遊艇船體模具上列印了多個部分，展示單個船體模具如何足以製造更大的船隻，例如遊艇。測試模具的列印部分由Techmer PM的碳纖維增強ABS製成。在這種情況下，選擇ABS是因為其物理性能和與其他增強熱塑性塑料相比成本較低。
2.Moi Composites"世界第一艘」玻纖3D列印船將在
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科技創業公司Moi Composites將在2020年Genoa遊艇展上，展示 "世界上第一艘 "採用連續玻璃纖維熱固材料3D列印的船。這艘3D列印船的尺寸為6.5米×2.5米，採用連續玻璃纖維熱固性材料列印，3D列印船的製造由Moi Composites牽頭，匯集了來自自動化、複合材料和航海行業的專家，包括Autodesk、Catmarine、Confindustria Nautica、Mercury Marine、MICAD、Osculati和Owen's Corning。
這艘3D列印船跨度為6.5米×2.5米，重約800公斤，擁有導航系統和115cv發動機。3D列印的船體根據Sonny Levi著名的Arcidiavolo設計形成了一個倒三角的形狀。
利用CFM工藝，在位於英國伯明罕的先進位造工廠（AMF）使用兩臺KUKA Quantec高精度機器人進行3D列印，機器人將熱固性的連續纖維沉積在一起，製造出纖維增強部件，表現出與單向玻璃纖維相似的機械特性，列印完成後，這些部件被連接在一起，並進行層壓，以產生一體式的三明治結構。
設計和列印過程總共持續了兩個月，自構思以來，3D列印船獲得了摩納哥遊艇集群董事會頒發的遊艇特別獎，並獲得了2020年馬克挑戰賽的觀眾選擇獎。
3.緬因大學超大3D列印船和聚合物3D印表機
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這款3D印表機可以製造出長100英尺、寬22英尺、高10英尺的物體，主要用於支持國防和基礎設施應用領域的創新。據悉，這套系統由Ingersoll工具機公司開發，並使用這臺機器製造出一艘25英尺（7.62米），重達5000磅的3D列印船，並命名為3Dirigo。
橡樹嶺國家實驗室[ORNL]也參與了這項工作，之前，UMaine和ORNL獲得了美國聯邦政府2000萬美元的資助，用於創建用於大規模增材製造的生物基3D材料。在此之前，緬因州技術學院（MTI）向高級結構和複合材料中心撥款500,000美元，用於開發大型3D列印船結構。
他們使用塑料和木質纖維素的混合物，在三天內生產了3Dirigo，重達5000磅。新設計的UMaine 3D印表機還將支持美國陸軍作戰能力發展司令部（CCDC）士兵中心開發可部署的掩體系統。因此，還製作並展示了3D列印的12英尺長的避難所。
4.美國海軍與ORNL合作，BAAM 3D列印30英尺長的潛艇船體
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美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）與美國海軍的顛覆性技術實驗室（Disruptive Technology Lab）合作，開發出美軍的第一個3D列印潛艇船體。這個30英尺長的碳纖維示範船體是用ORNL的大面積增材製造（BAAM）3D印表機列印的，一共只花了幾天的時間。
通過與ORNL的合作，他們成功將潛艇的成本降低了90％。新的3D列印船體是一個可選的載人技術示範船體，受到傳統的SDV的啟發，但不同於之前的任何潛水器。這個30英尺的結構由一種碳纖維複合材料製成，主要包含六個部件。令人難以置信的是，從概念到組裝，整個過程花了不到四個星期。
由於採用BAAM技術，這一時間大幅縮短。現在，美國海軍能充分利用「按需」生產的優勢。雖然目前的這個3D列印示範船體不會接受水測試，但海軍已經準備好建造第二個3D列印船體，並將讓它接受水測試。
5.3D列印船隻摘得第26屆水泥輕舟賽桂冠！
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來自蘇黎世聯邦理工學院 (ETH Zurich）的一個團隊憑藉其3D列印船隻在第26屆水泥輕舟賽（水泥輕舟賽是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。水泥輕舟是用水泥製作的類似皮划艇的小船。）中獲得設計創新第一名的殊榮。
這個名為SkelETHon的水泥輕舟是蘇黎世聯邦理工學院，數字建築技術（DBT）和建築材料物理化學（PCBM）集團合作的成果。DBT提供了計算設計和數字製作的專業知識，而PCBM集團負責開發用於製造船體結構的水泥混合料和基於施工的工藝。
SkelETHon水泥輕舟重達114千克，該長四米的船隻採用了多種製作技術製作而成。對於設計而言，DBT提供了自由模板軟體來製作輕舟錯綜複雜的設計和結構。
為了製作這隻水泥輕舟，ETH團隊首先3D列印出一個亞毫米級的薄塑料模板，然後採用超高性能的纖維增強混泥土材料鑄造。這種鋼筋增強混凝土幾乎是各向同性的均值材料。該船隻骨架重約4千克，並且具有高解析度的表面紋理，其精度達0.5毫米。
ETH解釋說，這種紋理旨在增加模板和外皮之間的接觸面積。骨架模板本身被設計為使用拓撲和形狀優化算法來減少輕舟設計所需的材料並將其重新分布在骨架狀結構中，以便保持輕舟的最大韌性。船的外層塗覆了3mm厚防水混凝土以防止船隻浸水。
施工工藝流程使得一個非常複雜的混凝土輕舟骨架變得可能，而且輕舟骨骼的直徑只有15毫米，這是不可能用任何其他數字製造技術製造的。3D列印這種珍貴的製作工藝，為該水泥輕舟的製作成功提供了技術支持。
6.Autodesk聯手Livrea製造全3D列印比賽帆船
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軟體巨頭Autodesk與義大利創業公司Livrea合作研製一款全3D列印的比賽用帆船。Livrea公司的兩位聯合創始人Daniele Cevola and Francesco Belivsi擁有豐富的造船經驗，但一直採用的是傳統方法。不過後來，由於3D列印概念火爆全球，他們也開始這項技術了。
最初，二人只是嘗試性地用3D列印製造少量並且尺寸較小的零件。但很快他們就意識到，如果大規模使用，該技術能夠為他們帶來更多好處，比如縮短工期（從幾個月到幾天）、降低成本，減少材料浪費，以及實現更棒的設計，從而讓帆船變得更具競爭力。所以，他們果斷找到了Autodesk尋求合作，因為後者的大規模自動化3D列印系統正是他們所需要的。
該系統融合了運動控制和機器學習技術，能實現機械運動與擠出機的完美同步，首次實現了3D列印的「過程實時監控」和「自由形式材料結合」。而正是在它的幫助下，Livrea的船體曲率和其它動力設計獲得了前所未有的複雜度。
7.3D列印無人船用於錯峰河道運輸物資
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3D列印船隊正在逐個進行3D列印中，這些船隻可以在「水資源豐富的城市」進行操作。在未來，研究人員還設想，這些無人駕駛的船可以適應一夜之間執行城市服務，而不是在繁忙的白天進行，進一步減少道路和運河的擁堵。
無人船提供高水平的操縱性和精確控制。它們可以使用低成本3D印表機使用耐磨塑料材料製造，從而使批量製造更加可行。船體長4米乘2米的長方形船將配備傳感器，微控制器，位置跟蹤器和其他硬體。它們可以被編程為在幾小時內自組裝成浮橋，音樂會舞臺，食品市場平臺和其他結構。科學家們說：「再次，通常在陸地上發生的一些活動，對城市的移動造成幹擾，可以暫時在水上進行。」這些船還可以配備環境傳感器來監測城市的水質，並了解城市和人類的健康狀況。
為了製造這些船，研究人員用商用印表機3D列印了一個矩形船體，生產了16個拼接在一起的獨立部分。列印花了大約60個小時。然後通過粘合幾層複合層壓材料將完成的船體密封。集成到船體上的是電源，Wi-Fi天線，GPS以及小型計算機和微控制器。為了進行精確定位，研究人員將室內超聲波信標系統和GPS模塊（允許進行釐米級定位）以及慣性測量單元模塊（其監測船的偏航角速度和角速度等參數）結合起來。
8.TAHOE Boats用Thermwood 3D列印工具製造船體
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TAHOE Boats是Bass Pro Shops海洋製造子公司懷特河海洋集團(White River Marine Group)的一部分，該公司宣布了一款全新的、革命性的、以家庭為導向的T16船設計。採用創新的3D列印技術，T16提供了輕巧的設計和更優惠的價格，並對質量和性能作出不妥協的承諾。
懷特河海洋集團營銷總監莫裡斯·鮑恩說：「全新的T16將使全國更多的家庭可以進行水上運動和釣魚。」「採用創新的設計和製造流程，我們正在擴大市場，在不犧牲客戶所期望的性能和質量的情況下，讓這款新車型更輕、更容易拖拽、更實惠。」
White River Marine集團與Thermwood合作，利用Thermwood的大規模增材製造(LSAM)系統定製列印用於製造船體的工具。這是3D列印技術第一次在如此大規模的船舶生產中應用。TAHOE Boats說，這種造船技術的進步提高了T16的規劃、設計和建造效率。
Thermwood 3D列印船殼的主圖案在印第安納州戴爾的開發/演示實驗室。該圖案由20%碳纖維填充的ABS材料列印成六個部分，每個部分之間的連接處經過機加工、固定和粘合在一起。然後將組裝好的船體加工成最終的尺寸和形狀。據Thermwood說，整個過程在十天內完成。模具被送到懷特河，在那裡進行砂磨，並用專有塗層完成。
Thermwoods表示，憑藉其新型垂直層列印（該模具製造時尚未提供），可以在更短的時間內生產出模具。事實上，這種類型的圖案現在可以在兩天內列印成一個整體，從而消除了各部分之間的加工和粘接過程，這可以將構建時間減少一半。
9.科學家利用3D列印技術製造出世界上最小船隻
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日前荷蘭萊頓大學的物理學家利用3D列印技術列印出了世界上最小的船隻。據了解，該微型船隻長30微米，比一根頭髮絲的厚度還要少三分之一，比細菌細胞大六倍。儘管船隻本身小巧，但是經過顯微鏡放大後卻被發現設計是出人意料地精緻，其船身四周遍布著不同的幾何形紋路。
該項目的研究人員Daniela Kraft表示：「3D列印技術為模仿『微型遊泳者（microswimmers，一種微米級的機器人）』或為優化其在流體中的運動打開了一扇創造性的大門。」此前，曾有研究人員讓這些3D列印的「微型遊泳者」以人體腎細胞作為貨物，通過各種挑戰，並且成功地完成了運輸任務。
「在臨床醫學中，微型遊泳者在不同類型的液體和細胞環境中所面臨的挑戰不同。微型3D列印船隻在將來或許會對治療診斷和藥物輸送中起到重要作用。」Daniela Kraft說。
10.比頭髮絲還細的戰艦，極致到變態的日本3D列印技術
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日本的一家精密加工廠，用3D列印技術製造出了只有頭髮絲直徑的「大和號」戰艦模型，放在手指上就是一個閃光的白點。
這艘戰艦模型是按照實物的52萬分之一仿製的超小模型，所有零部件都是採用新型納米3D列印和超微細加工而成的。整個戰艦模型全長0.5毫米，艦上幾門標誌性的主炮0.003毫米。
更令人驚奇的是，這艘戰艦不是一體列印的！而是由許多3D列印零部件組裝起來的。這麼小的零部件在組裝時需要藉助電子顯微鏡，一邊看著顯微鏡屏幕，一邊操作旋鈕，靠著機械臂完成精細零件的組裝。這個頭髮絲一樣的模型一經展出就讓所有人都驚嘆，能夠製造出如此細小的模型，需要非常高的零部件加工技術和工匠精神。
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