2015年，MX3D宣布了一項計劃：將在兩年后利用3D打印Joris Laarman設計的鋼橋?，F在，這個(gè)項目真的在向前推進(jìn)，預計在今年年底完成。該公司與其主要投資者Autodesk同意與Co.Design透露獨家項目進(jìn)度。有趣的是，有多少東西已經(jīng)進(jìn)化了，有多少問(wèn)題被攻克了——以及這個(gè)項目從何而來(lái)。
這座橋其實(shí)就是為了證明印刷鋼材的概念。要實(shí)現這一目標，不僅需要更好的軟件，還需要一個(gè)能夠自學(xué)“如何在3D打印方面做得更好”的機器人。“我們現在在可以打印的物品的體積上取得了重大的進(jìn)步，這會(huì )在實(shí)際運用過(guò)程中產(chǎn)生巨大的幫助，”Gijs van der Velden說(shuō)。他是MX3D的運營(yíng)者，該公司從Joris Laarman實(shí)驗室剝離出來(lái)，致力于將大規模的鋼鐵印刷商業(yè)化。

當Laarman第一次夢(mèng)想建造這座橋時(shí)，想要使用一種類(lèi)似于冰晶體的結構來(lái)做底部支撐。橋將被安裝在阿姆斯特丹歷史悠久的紅燈區附近的一條運河上?，F在，這座橋已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，原因很簡(jiǎn)單：這座城市發(fā)現，原來(lái)的設計方案，將會(huì )給運河的堤壩帶來(lái)巨大的壓力。因此，不得不重新設計這座橋?，F在正在印刷的這座橋更偏向于典型的行人結構（pedestrian structure），但它的表面和形狀仍然被彎曲和扭曲，只能通過(guò)3D打印來(lái)完成。

這就是問(wèn)題的關(guān)鍵：向所有潛在的合作伙伴展示3D打印都能做什么。

對他們來(lái)說(shuō)，打印大塊的東西是一個(gè)巨大的挑戰。你可能會(huì )認為這是一個(gè)硬件問(wèn)題，制造更好的機器人就能解決了。但實(shí)際上更多的是軟件方面的問(wèn)題。一直以來(lái)，他們的想法都是使用現成的工業(yè)機器人，這樣客戶(hù)就可以直接訂購機器人，然后使用MX3D的軟件打印出他們喜歡的任何東西。讓這些機器人焊接具有高性能部件是很復雜的。

當鋼融化時(shí)，它的物理性質(zhì)就會(huì )發(fā)生變化。持續的重新加熱使其變得易碎。這意味著(zhù)，你不能像用打印塑料物體一樣，簡(jiǎn)單地建立一個(gè)用于3D打印鋼材的結構。隨著(zhù)一層層的鋼材被應用，它們會(huì )重新加熱下面一層的鋼材。如果這些鋼材僅僅是最近才被應用，那么它們就會(huì )越來(lái)越弱?？朔@一挑戰意味著(zhù)，要找出一種完全不同的印刷策略。由于不同的區域加熱程度不同，鋼鐵必須以看似隨機的模式來(lái)建造。由于打印機不再等待某一特定位置的鋼材冷卻，它的工作速度可以達到原來(lái)的兩倍。

但事情變得更加復雜。根據定義，復雜的3D幾何圖形是定制的，因此很難提前知道機器在焊接不同部件時(shí)會(huì )有多大的困難。這是機器學(xué)習可以幫助的地方。MX3D使用的工業(yè)機器人已經(jīng)安裝了傳感器，可以探測到被用來(lái)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(jìn)行下一階段的工作：將這些數據與機器學(xué)習算法結合起來(lái)，幫助機器人了解哪些焊接可能會(huì )帶來(lái)問(wèn)題，然后尋求辦法實(shí)時(shí)解決這些問(wèn)題，或者完全避免這些問(wèn)題，來(lái)形成新的移動(dòng)模式，讓每一層都能正常地建立起來(lái)。“當你制作打印文件時(shí)，大問(wèn)題將得到解決，”van der Velden解釋道。“當你真正在打印的時(shí)候，機器就會(huì )識別出問(wèn)題，然后快速構建出一個(gè)解決方案。”

他承認，在95%的工業(yè)建筑項目中都不會(huì )用到3D打印的鋼材。在這種情況下，他們只是需要的只是簡(jiǎn)單結構的鋼材。但剩下的5%是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。例如，離岸石油鉆井平臺的鋼支撐結構很難進(jìn)行設計。有了3D打印技術(shù)，你可能只需要兩個(gè)工程師來(lái)監視8個(gè)機器人去建造相關(guān)的部件，而不是要用一個(gè)工程師團隊來(lái)建造。此外，為石油鉆井平臺等大型項目制造部件最耗時(shí)的步驟之一是削減關(guān)鍵部件，以節省重量。將重量重6000公斤減少到5000公斤，所需要的起重機就完全不同了，成本要低得多。使用3D打印技術(shù)制造類(lèi)似的部件，不僅能夠很好的把其錯綜復雜的內部結構制造出來(lái)，還能極大地減少重量，比例可能會(huì )在50%。此外，還不需要額外的剃須工作。同樣，這也適用于大型的高性能部件，比如貨船上的轉子。這會(huì )節約大量的能源，而且零部件的外觀(guān)都相同，只是把內部以最優(yōu)的方式掏空了。

讓我們回到橋上。它的目的是想要為MX3D打開(kāi)市場(chǎng)。盡管這座橋外觀(guān)看起來(lái)很酷，但它其實(shí)是為了展示那，些幾十年來(lái)沒(méi)有多大變化的巨大設備的內在可能性。“這不會(huì )是一種能夠制造一切的神奇方式，”van der Velden說(shuō)。“但我們會(huì )找到真正重要的新部件來(lái)打印。”