Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Исследования
Пермские ученые исследовали сопротивление 3D печатных деталей механической усталости
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета изучили влияние концентрации напряжений на процесс циклического разрушения для определения закономерности механического поведения материалов под воздействием нагрузок. Это поможет повысить качество аддитивного производства и эксплуатационные характеристики изделий, сообщает пресс-служба вуза на портале Naked Science. В процессе 3D печати из-за особенностей работы оборудования, стратегий формирования слоев и других причин возникает наведенная анизотропия — неодинаковость свойств, ведущая к зависимости прочности и жесткости конструкций от направлений механического воздействия. Это влияет на распределение в подверженном нагрузкам материале напряжений и деформаций. Несмотря на попытки избавиться от проблемы, из-за особенностей аддитивного производства в материалах появляется неоднородность, связанная с пористостью и геометрией структур. «Циклическая долговечность горизонтально вырезанных образцов на пять-десять процентов выше, чем вертикальных. У первых проявляется наибольшая чувствительность к концентрации напряжений при долговечности порядка ста пяти циклов. Наибольшее определенное значение введенного эффективного коэффициента для них — 2,8, для вертикально вырезанных образцов — от 1,8 до 2,2. От этих коэффициентов зависит срок эксплуатации изделий», — пояснил доцент кафедры экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ Артем Ильиных.
Сопротивление 3D печатных деталей механической усталости
Медицина
Ученые ТПУ создали мембраны для химической промышленности и биомедицины из отходов 3D печати ПЭКК-пластика
Полиэфиркетонкетон – высокоэффективный полимер, обладающий прочностными характеристиками, близкими к металлам, высокой температурой плавления и химической стабильностью. Благодаря этим свойствам, ПЭКК-пластик активно используют для изготовления различных деталей машин, имплантатов и конструкций тканевой инженерии. Также эта группа полимеров очень перспективна для применения в нанофильтрации. Однако эти же характеристики – высокая термическая и химическая стабильность – влияют на сложность переработки отходов процесса 3D печати ПЭКК-пластика. «Переработка отходов 3D печати в полезное сырье и продукты – очень популярное и перспективное направление. Однако, как нам известно, ПЭКК-пластик в подобных проектах и исследованиях ранее не использовался. Мы предложили изготавливать из отходов ПЭКК полимерные мембраны методом электроформования. Подобные мембраны широко применяются в таких областях, как биомедицинская инженерия, технологии фильтрации, мягкая робототехника, биосенсоры», – говорит руководитель проекта, научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ Семен Горенинский.
Мембрана для химической промышленности и биомедицины из отходов 3D печати
Строительство
Комбинат «Уральская Сталь» возводит рекордное 3D печатное здание
На комбинате реализуется проект по 3D печати столовой коксохимического производства. Площадь здания будет достигать девятисот квадратных метров, что сделает его самым большим в мире. 3D принтер выращивает блоки, усиливаемые во время 3D печати стеклопластиковой арматурой. Для нового здания уже подготовлено более пятидесяти блоков, сейчас производится утепление и устраняются поверхностные дефекты, в скором времени начнется монтаж, сообщает пресс-служба АО «Уральская Сталь». После затвердевания полости заполняются пенобетоном для повышения прочности и снижения теплопроводности с расчетом на эксплуатацию в ветреном, морозном климате. Общей толщины стен в четыреста сорок миллиметров достаточно и для несущей функции.
ТГАСУ займется созданием смесей для строительной 3D печати
Ректор Томского государственного архитектурно-строительного университета Виктор Власов и директор компании Smart Build Service Михаил Шиленков подписали соглашение о сотрудничестве. Стороны договорились о совместных проектах в области образования, научно-технической и исследовательской деятельности. Представители компании установят в одном из корпусов университета 3D-принтер для печати строительных объектов. Новую лабораторию партнеры намерены использовать для создания новых и совершенствования существующих технологий и материалов, сообщает пресс-служба вуза. Размеры аддитивной системы достигают восьми метров. Подобное оборудование уже используется для 3D печати домов в области коттеджного и малоэтажного строительства. Профессор кафедры строительных материалов и технологий Наталья Копаница рассказала, что 3D принтер позволит проводить широкую линейку исследований и экспериментов. «В рамках проекта «Инженерный экстрим» перед нами стоит задача создания для технологии печати строительных объектов и смесей особого состава. В первую очередь это составы, созданные по требованию потенциальных заказчиков», — прокомментировала Наталья Копаница.
Миниатюрный робот с напечатанными на 3D принтере шестью ногами закатил мяч в ворота
Американские инженеры разработали миниатюрного шестиногого робота Picotaur массой 15 миллиграмм. Каждая из его шести ног представляет собой отдельный механизм с двумя степенями свободы, приводимый в движение двумя электростатическими актуаторами. Благодаря этому Picotaur может ходить разными походками, развивая максимальную скорость 7,2 длины тела в секунду, прыгать, менять направление движения, перемещать небольшие грузы и подниматься по лестницам. Статья с описанием конструкции робота опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Миниатюрные роботы, сопоставимые по размеру с насекомыми, могут пригодиться для решения ряда практических задач в узких труднодоступных местах. Однако при их разработке инженеры сталкиваются с серьезными техническими препятствиями. Помимо того, что миниатюризация приводит к снижению эффективности актуаторов, производство сложных трехмерных механизмов на миллиметровом масштабе само по себе представляет немалую проблему, поэтому большинство из существующих на сегодняшний день микророботов имеют упрощенную конструкцию.