Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Искусство
В Эрмитаже появился 3D печатный экспонат
В Двадцатиколонном зале Эрмитажа размещен новый экспонат — 3D печатная реплика чернолаковой гидрии IV века до нашей эры. Экспонат можно трогать руками: тактильная репродукция создана специально для людей с нарушениями зрения в рамках программы «Искусство в ощущениях. Античность».
Новый экспонат расположен неподалеку от оригинальной гидрии (сосуда для переноски воды), известной также как «Царица ваз», названной так за свои выдающиеся художественные особенности и редкий сюжет, сообщает пресс-служба Эрмитажа.
Рельефная композиция изображает десять божеств элевсинского круга, среди которых богиня плодородия Деметра и ее дочь Персефона, бог виноделия Дионис, а также Афина, Артемида, Афродита и другие. На античном сосуде сохранились следы позолоты и росписи белой, синей и пурпурной краской.
Тактильная реплика, повторяющая рельеф, форму и цветовые особенности оригинала, создана с применением технологий 3D моделирования и 3D печати с ручной чистовой обработкой и росписью.
Синтез 3D печати и традиций: технология ученых Пермского Политеха ускорит сроки строительства монолитных зданий
Ученые Пермского Политеха разработали новую технологию построения каркаса здания, которая представляет собой синтез традиционного подхода и инновационной 3D печати. Это позволит на 10% ускорить сроки строительства и уменьшить энергозатраты.
Монолитное строительство получило большую популярность благодаря своим преимуществам. Технология позволяет возводить высотные здания в среднем за один год, что значительно быстрее по сравнению с кирпичными домами. Прочный монолитный каркас обеспечивает высокую надежность и долговечность зданиям.
На сегодняшний день аддитивные технологии пока не получили широкого распространения в строительстве, так как не решены некоторые проблемы в области материаловедения (подбор составов бетонных смесей для печати), автоматизации и строительной робототехники. Но техническая реализация 3D печати возможна при возведении несъемной опалубки вертикальных монолитных конструкций.
Ученые Пермского Политеха предлагают использовать новую технологию строительства в несъемной опалубке, изготовленной с помощью аддитивных технологий. Подход представлен на примере 25-этажного жилого дома. Политехники подобрали материалы и оборудование для 3D печати, сконструировали вертикальные несущие конструкции и разработали схему производства работ. Результаты использования новой технологии сравнили с традиционной по продолжительности и стоимости работ.
Основа печати – это тяжелый мелкозернистый бетон на цементной основе, в состав которого входит мелкий заполнитель, минеральные добавки, микрофибра из стали, противоусадочные химические добавки и регуляторы сроков схватывания.
Важно правильно подобрать оборудование для 3D печати, ведь именно от него зависит схема выполнения работ, их стоимость, сроки и качество. Ученые Пермского Политеха выбрали легкий мобильный строительный 3D принтер, который устанавливается на подвижную платформу с дистанционным управлением и передвигается на собственном гусеничном ходу. Начиная с конкретной точки, производится послойная печать нескольких элементов опалубки, которые после затвердевания заполняются бетонной смесью с помощью башенного крана.
«Мы сравнили продолжительность и стоимость возведения каркаса здания по традиционной и предлагаемой технологиям. Для расчета составили графики производства работ и учли рыночную стоимость аренды и покупки комплекта опалубки и принтера, оплату труда работникам, общие расходы на материалы. Стоимость строительства с применением 3D принтера практически не отличается от традиционной технологии даже с учетом его покупки. Однако его использование позволяет на 10% ускорить сроки выполнения работ», – рассказывает Степан Леонтьев, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Представленная учеными ПНИПУ технология возведения монолитного каркаса здания и спроектированные схемы работ с 3D принтером имеет значительный потенциал для практического применения в строительной отрасли.
Японские ученые решили одну из проблем аддитивной печати по металлу — формирование хрупких интерметаллических соединений в сплавах стали и алюминия. Их открытие позволит изготавливать уникальные детали сложной формы с минимумом отходов, не жертвуя при этом прочностью. Технология может оказаться полезной в автомобилестроении.
Целью исследования ученых из Университета Тохоку стало создание прочного сплава алюминия и стали. Они использовали аддитивную технологию выборочного лазерного плавления (Laser Powder Bed Fusion, L-PBF), которая позволяет избирательно плавить металлические порошки. И установили, что повышение скорости сканирования значимо подавляет формирование хрупких интерметаллических соединений. Получившийся у них сплав продемонстрировал наличие прочных соединений между металлами.
«Другими словами, нельзя просто слепить два металла и ждать, что они соединятся сами собой, — сказал профессор Им Сон Кён. — Сначала нам надо полностью понять механизм образования сплава».
Воспользовавшись своим открытием, ученые напечатали первую в мире деталь автомобильной подвески из многокомпонентного материала с заданной геометрией.
В дальнейшем ученые собираются применять свои наработки для печати других сплавов металлов, у которых имеются аналогичные проблемы с интерметаллическим соединением.