Sherpa Design将Carbon DLS打印和CNC加工相结合，用于制造水下航行器部件

发布时间：2026-04-12来源：南极熊3D打印

2026年4月13日，南极熊获悉，波兰蒙特雷湾水族馆研究所 (MBARI) 利用Carbon公司的DLS 3D打印结合CNC技术生产了一种自主水下航行器 (AUV)上应用的复杂聚合物流体歧管部件，能够承受 500 psi 的压力，可用于自主海洋生物采样。

案例中的环境样品采样器（ESP） 是一款机器人装置，可用于在远程自主水下航行器 (LRAUV) 上自动采集和处理水样。ESP 最多可处理 60 个样品，而歧管是一个复杂的环形结构，带有 60 个双端口，必须具备水密性和气密性，并且能够承受 500 psi 的压力而不泄漏。

△MBARI 研究专家 Christina Preston 正在准备第三代环境样品处理器 (ESP)

先前使用的树脂基解决方案因过脆性、在极端温度下性能不足以及与研究所的清洁剂（含 10%漂白剂的水）兼容性差而失效。

MBARI 评估了金属 3D 打印作为一种替代方案，但发现成本过高，因此 MBARI SURF 中心主任 Jim Birch 通过 Carbon 的认证生产合作伙伴网络找到了 Sherpa Design，并聘请这家位于俄勒冈州波特兰的公司来管理设计和制造。

材料选择和工艺开发

Sherpa公司选择Carbon公司的EPX 150树脂制造部件，这款树脂具有良好的可加工性、耐加工冷却液腐蚀性以及与10%漂白剂清洗剂的兼容性。此外，这款材料的热膨胀系数也低于之前使用的树脂。

△MBARI的远程自主水下航行器（LRAUV）

由于歧管零件内部60个流体通道和难以触及的螺纹超出了3D打印本身的表面光洁度和公差要求，Sherpa公司采用了一种混合工作流程，将Carbon公司的数字光合成（DLS）打印与五轴数控加工（CNC）相结合。团队进行了多次迭代测试打印、测量和缩放补偿，以确保打印特征符合公差要求，然后通过一系列钻孔、铰孔和T型槽切割操作来保持流体通道的同心度。

制造工艺构成从最初估计的约 95% 的增材制造转变为 75%，CNC 精加工占剩余部分。

Sherpa 开发者 PatBarrett 说：“要高效地实现这样的解决方案，需要我们的增材制造专家和数控机床操作员密切合作——这是与Sherpa 合作成为碳合作伙伴的独特优势。”

成品部件在MBARI通过了500psi的静压测试。随后，它被安装在ESP中，并在LRAUV上进行了现场试验。

蒙特雷湾水族馆研究所SURF中心主任JamesM. Birch博士说道：“MBARI的科学仪器正在改变我们监测水生生态系统健康状况的能力。Sherpa团队帮助我们开发了一个定制组件，这将确保我们的技术即使在具有挑战性的海洋条件下也能收集到急需的环境数据。”

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