2026年1月24日，英国海事技术公司Armada Technologies已将被动式空气润滑系统(PALS)安装在液化天然气 (LNG) 运输船上，这套系统采用了3D打印组件，旨在减少海上作业对环境的影响。目前，这艘液化天然气运输船已将这套组件集成到文丘里喷射器系统的关键子组件中。该装置的目的是减少船体与周围水体之间的摩擦。原理是通过释放微气泡，形成一层充气水层，从而降低阻力，进而降低燃料消耗和相关排放。
与传统的船体空气润滑设计不同，PALS系统不依赖空气压缩机。它利用船舶的前进运动带动水流经双层底内的文丘里管组件。在这种流动条件下，空气从甲板上方被吸入，空气-水混合物随后沿船体排出。据Armada公司称，这种装置既适用于新造船舶，也适用于改造船舶。
△Armada公司的PALS文丘里喷射系统特写。图片来自Armada Technologies公司。
解决受限制造问题
燃油喷射系统的关键部件是文丘里喷射器，它位于空气和水混合过程的核心位置。这家海事公司表示，3D打印组件经过精心设计，能够在保持文丘里管所需压降的同时，限制背压，从而确保稳定的进气。在实际使用中，打印部件在连续流动条件下运行，必须能够承受压力波动和腐蚀性海水的侵蚀。
△文丘里喷射器示意图
这些需求也影响了制造工艺。据Armada称，传统工艺无法生产出满足所需流体行为的内部几何形状。因此，Armada 选择工业增材制造 (AM) 来进行原型制作和批量生产，并指定采用蒸汽平滑技术来改善流体界面至关重要的内部流道表面质量。
为此，Armada 与 3D 打印服务提供商3D People合作，后者协助他们完成了系统组件的设计、生产和精加工。打印产品采用PA12尼龙材料制造，这种材料具有优异的机械强度和耐久性，非常适合海洋环境。Armada
Technologies首席运营官Roger Armson表示：“我们选择3D
People公司是因为他们注重细节，并且能够迅速理解我们的需求。原型机通过了我们的检查和合规性测试后，按照 Armada 的计划，从去年 2
月到3 月分四批交付。”
目前来看，这套部件运行良好。经过大约八个月的近乎连续运行，操作人员报告称，3D打印部件未出现任何性能下降或故障迹象。总体而言，这个项目表明增材制造技术的应用范围狭窄且受限，而非生产策略的根本性变革。在此，3D打印技术被用于制造一个对性能至关重要的单一部件，几何形状和运行要求无法通过传统方法满足。
△Armada号的PALS硬件已交付，即将进行机载安装。图片来自3D People。
增材制造支持海事脱碳
除了这个单一项目之外，整个海事行业正面临着越来越大的脱碳压力。根据英国《海事脱碳战略》，政府的目标是到2030年将航运排放量减少30% ，到2040年减少80%，政策和资金投入也日益侧重于提高效率、推广可改造升级的技术以及采用新的船舶设计和建造方法。
虽然替代燃料和推进系统往往是争论的焦点，但船体效率、轻量化和流体动力学等领域也在进行着平行的创新，在这些领域，数字设计和增材制造正开始发挥更加明显的推动作用。在此背景下，3D
打印能够制造出性能驱动、注重可持续性的组件和结构，这些组件和结构在实践中可以制造，从专用子系统到更大的结构和模块化元件。
相关案例是由马林海洋咨询公司(MMC) 与苏格兰国家制造研究院(NMIS) 合作开展的 MariLight 2.0 项目。项目采用大规模金属增材制造技术生产重新设计的攻丝环，实现了 13% 的重量减轻、10% 的温室气体排放减少以及 90% 的交货周期缩短，并通过了劳氏船级社见证的水压测试和泄漏测试项目由英国清洁海事示范竞赛资助，展示了增材制造如何用于支持造船业的轻量化和减排。
来源：南极熊
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