Аддитивные технологии для 3D-печати, в т.ч. российские и применение

[samsony1]

3D-принтер изготовил 1,5 тыс. деталей для московского сервиса «Велобайк» Технологию применяют для ремонта транспорта

Производство комплектующих организовали в собственном сервисном центре компании. На оборудовании создают запасные элементы, включая крышки для шифтера, детали крепления номерных знаков и площадки для фиксации замков аккумуляторов.

Использование 3D-печати позволило быстрее получать необходимые детали и в два раза увеличить объем внутреннего производства комплектующих. Технология помогает поддерживать городской транспорт в рабочем состоянии без ожидания поставок отдельных элементов.

источник - здесь

[samsony1]

Напечатанный на 3D-принтере плащ-невидимка скрывает объекты от тепловизоров

Группа американских ученых представила разработку в области управления тепловым излучением. Им удалось создать объемный материал, который делает объекты неразличимыми для инфракрасных камер при наблюдении с любого направления.

Новая разработка отличается тем, что не просто экранирует объект, а перенаправляет тепловой поток вокруг него. Как отмечается, устройство сохраняет стабильную температуру внутри скрываемой зоны и работает вне зависимости от источника нагрева.

В основе технологии лежит композитная структура, напоминающая соты. Она состоит из алюминиевой решетки с высокой теплопроводностью, напечатанной на 3D-принтере, и эластичного наполнителя с низкой теплопроводностью. Регулируя геометрию решетки, авторам удалось точно контролировать локальные тепловые свойства. В результате тепло не проникает внутрь, а огибает поверхность, возвращаясь к исходной траектории, что создает иллюзию отсутствия объекта для тепловизора.

источник - здесь

[samsony1]

В MIT разработали метод 3D-печати мостов, который учитывает ограничения строительных принтеров

Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) представили метод проектирования мостов и конструкций для крупноформатной 3D-печати. Метод учитывает реальные возможности принтеров, снижает расход бетона и увеличивает прочность конструкции.

Система MIT основана на смешанно-целочисленном нелинейном программировании. Она учитывает допустимые размеры элементов, минимальный радиус поворота печатающей головки, непрерывность траектории и ограничения по напряжению и деформации неармированного бетона. При этом готовый к печати проект можно сформировать на обычном ноутбуке всего за несколько минут. Например, во время тестов инженеры смогли изменить размер конструкции и получить обновлённую модель за 10 минут.

источник - здесь

[samsony1]

Как компания «Профсталь» внедрила nanoCAD Механика PRO в цифровую экосистему

Путь от 3D-печати прототипов до готового жилого дома

Компания «Профсталь», производитель домов из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК), одновременно решает задачи строительства и машиностроения, создавая в одной системе и 3D-модели зданий, и детали для ремонта производственного оборудования. При этом учитываются бизнес-процессы, связанные со снабжением предприятия. Пилотный проект «Современный энергоэффективный дом из ЛСТК» показал, что решение отлично вписывается в цифровую экосистему полного цикла.

Как на базе одной платформы были объединены создание 3D-моделей для аддитивного производства, проектирование строительных конструкций (ЛСТК), автоматическое формирование спецификаций, а также – и в этом ключевое преимущество программы – автоматизирован документооборот путем интеграции с системой 1С:ERP.

Компания протестировала nanoCAD Механика PRO в контексте создания моделей для печати на 3D-принтерах. Тестирование осуществляли конструкторско-технологический и конструкторский отделы, то есть машиностроители и строители.

При изготовлении изделия на 3D-принтере модель импортируется из nanoCAD Механика PRO в формат STEP, после чего через программу 3D Slicer осуществляется ее загрузка и собственно 3D-печать.

Для компании «Профсталь» эта задача очень актуальна. На производстве используется оборудование, которое проходит ремонты и подвергается доработкам, а при создании и печати 3D-модели появляется возможность оперативно протестировать размещение заменяемых или новых деталей в оборудовании.

Пилотный проект «Современный и энергоэффективный дом из ЛСТК» позволил получить объективную оценку программного решения. В числе ключевых преимуществ nanoCAD Механика PRO:

1. возможность создания моделей для 3D-печати с обеспечением замкнутого цикла от проектирования до прототипирования;
2. средства формирования объектов ТИМ-проектирования;
3. наличие инструмента «Листовое моделирование», существенно упрощающего и ускоряющего процесс создания объектов;
4. совместимость с форматом .dwg без потери данных;
5. возможность создания единой базы для смежных служб, что повышает эффективность взаимодействия между конструкторско-технологическим и конструкторским отделами;
6. инструменты проектирования строительных конструкций;
7. функция отслеживания истории построений 3D-модели, повышающая прозрачность процесса разработки и делающая более удобным внесение изменений.

[samsony1]

Технология 3D-печати позволит изготовить индивидуальные контактные линзы за 20 минут

Канадские ученые предложили новый метод производства контактных линз с использованием технологий 3D-печати. Процесс занимает около 20 минут и позволяет создавать изделия, повторяющие уникальную форму роговицы пациента, с использованием нового гидрофильного силиконового материала.

Традиционные контактные линзы изготавливаются из мягких полимеров, однако для пациентов с нестандартной формой роговицы подбор подходящей оптики сопряжен с временными и финансовыми затратами. Индивидуальное изготовление требует нескольких примерок и обходится в значительную сумму.

Цель проекта — сократить время и стоимость процесса. Предлагаемая технология предполагает создание цифровой модели линзы на основе параметров роговицы пациента. По оценкам разработчиков, полный цикл печати может занять около 20 минут, что потенциально позволяет выполнять процедуру в рамках одного визита.

Основной задачей стал подбор материала. Силикон, обладающий необходимыми свойствами — мягкостью, кислородопроницаемостью и биосовместимостью, — оказался сложен для послойной печати. В связи с этим ученые разработали специализированную гидрофильную формулу на основе силикона, пригодную для аддитивного производства.

Дополнительной проблемой стала поверхностная текстура, неизбежно возникающая при 3D-печати. Микронеровности, характерные для послойного формирования объектов, могут влиять на комфорт и четкость зрения. Для устранения этого эффекта на линзы наносится ультратонкое выравнивающее покрытие, которое сохраняет индивидуальную геометрию изделия.

По данным лабораторных испытаний, полученные линзы демонстрируют биосовместимость, а их оптическая прозрачность и механические свойства сопоставимы с показателями коммерческих аналогов.

источник - здесь

[samsony1]

Астронавт на МКС напечатала деталь из металла

Деталь уже привезли на Землю для исследования, а полет Софи Адено пока продолжается.

С 2024 года на МКС есть 3D-принтер по металлу. На нем уже изготовили пять деталей — пока исключительно в исследовательских целях. Последнюю напечатала астронавт Европейского космического агентства Софи Адено.

Очевидно, практической необходимости в 3D-принтере в находящейся в 400 км над Землей Международной космической станции нет. Но чем дальше будут улетать люди от родной планеты — тем критичнее для них станет автономность. И 3D-печать в этом плане — более чем эффективное решение.

Установленный на МКС принтер — экспериментальный. Три напечатанных на нем образца уже проанализированы в ESTEC — техническом сердце ЕКА в Нидерландах — и в Датском техническом университете. Специалисты изучили качество и характеристики материалов как на макро-, так и на микроуровне, а затем сравнили их с эталонными изделиями, напечатанными на Земле на том же принтере.

источник - здесь

[samsony1]

В России создали материал для 3D-печати радиоэлектронных компонентов

ученые Томского государственного университета разработали новый магнитный композитный материал для 3D-печати, который может применяться при изготовлении элементов радиоэлектроники. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Magnetic Materials (Q2).

Основой материала стали пластиковые нити для FDM-принтеров с добавлением порошка гексаферрита. Исследования показали, что композит сохраняет механические, магнитные и электромагнитные свойства после печати.

Материал избирательно поглощает электромагнитное излучение на частоте около 49 ГГц, выполняя функцию узкополосного фильтра. По данным исследователей, с увеличением концентрации гексаферрита этот эффект усиливается.

источник - здесь

[samsony1]

3D-печать выходит на стройплощадки

Технология, ещё недавно считавшаяся экспериментальной, становится реальным инструментом строительства. По данным Минстроя, в ближайшие пять лет в стране планируется возвести около 1 млн кв. м жилья с применением аддитивных технологий. Прогнозы специалистов НИУ МГСУ ещё амбициознее: к 2036 году доля таких объектов может достичь 10% общего ввода жилья — порядка 15 млн кв. м.

В 2026 году в Московской области стартует пилотный проект жилого дома, напечатанного на отечественном оборудовании с использованием новых составов смесей.

Параллельно российские вузы ведут исследования в области армирования и автоматизации аддитивного производства.

источник - здесь

[samsony1]

В МГТУ им. Н.Э. Баумана разрабатывают отечественную технологию 3D-печати из углеродного волокна, которая позволит создавать более легкие и прочные детали для авиации, робототехники и промышленности. В отличие от традиционной печати пластиком новый метод предусматривает армирование изделий непрерывным углеродным волокном, что повышает их прочность, жесткость и устойчивость к нагрузкам.

По словам заведующего лабораторией центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Вячеслава Богачева, углеродное волокно берет на себя основную механическую нагрузку, а полимер выполняет роль связующего. Такой подход позволяет печатать функциональные нагруженные детали с высокой точностью, снижая усадку и деформацию изделий при охлаждении.

Технология может применяться при производстве кронштейнов, обтекателей, элементов интерьера, держателей антенн, компонентов шасси, а также деталей для беспилотников и космической техники. Кроме того, она открывает возможность изготавливать изделия со сложной внутренней геометрией — например, корпуса с охлаждающими каналами или решетчатыми конструкциями, которые сложно получить при использовании обычных полимеров.

Сейчас специалисты также создают прототипы принтеров, способных работать с непрерывным углеродным волокном. До выхода технологии на серийное производство предстоит завершить испытания материалов и оборудования.

источник - здесь

[samsony1]

Новая 3D-печать создает интерактивные объекты, меняющие вид в зависимости от использования

Американские ученые представили систему 3D-печати, позволяющую создавать физические объекты, которые меняют свой внешний вид в ответ на механические воздействия — нажатие, скольжение или поворот — без использования встроенной электроники или датчиков.

Разработанная платформа ShiftLens объединяет два оптических слоя на поверхности изделия. Первый слой состоит из множества микроскопических линз, а второй представляет собой подложку с нанесенным рисунком. При смещении линзового слоя относительно подложки в поле зрения попадают разные фрагменты изображения, которые линзы увеличивают, создавая эффект смены визуального состояния. Механическое движение, необходимое для этого, может обеспечиваться как уже существующей функцией объекта (например, вращением крышки), так и добавленными элементами управления, вроде переключателей или роликов.

Автоматизация проектирования позволяет преобразовывать визуальные макеты, загруженные пользователем, в готовую к печати трехмерную модель. Разработанный инструмент самостоятельно рассчитывает оптические и механические параметры, что делает систему доступной для людей без инженерной или оптической подготовки. Весь объект изготавливается за один цикл на мультиматериальном 3D-принтере.

Потенциальные применения технологии разнообразны. В демонстрационных целях были созданы: бутылка для химикатов, меняющая цвет и пиктограмму в зависимости от того, закручена ли крышка, а также игровое поле для крестиков-ноликов, где символы переключаются поворотом ручки. По мнению авторов, система может быть полезна для создания уличных предупреждающих знаков, устойчивых к погодным условиям, упаковки, сигнализирующей о нарушении целостности при транспортировке, или даже элементов трубопроводов, визуально указывающих на место утечки.

источник - здесь

[samsony1]

Ракетный двигатель напечатали на 3D-принтере: Leap Space показала Serrano

Компания Leap Space представила новый ракетный двигатель Serrano, значительная часть деталей которого изготовлена методом металлической 3D-печати. Двигатель предназначен для перспективной ракеты-носителя Bighorn, рассчитанной на запуск малых спутников.

Главная особенность Serrano — сама конструкция и способ ее производства. Вместо изготовления и последующей сборки сотен отдельных деталей Leap Space объединяет их в крупные сложные элементы с помощью аддитивной технологии. Это позволяет сократить количество компонентов и соединений, уменьшить число производственных операций и ускорить выпуск двигателей.

3D-печать дает инженерам и больше свободы при проектировании. Внутри Serrano можно создавать сложные каналы охлаждения и другие элементы, изготовление которых традиционными методами было бы крайне сложным или вообще невозможным. Геометрию компонентов при этом можно оптимизировать под движение потоков, давление и теплообмен.

Leap Space рассчитывает, что такой подход позволит одновременно снизить массу двигателя, повысить его эффективность и упростить дальнейшую модернизацию. При изменении конструкции компании не придется перестраивать большое количество производственной оснастки — новую версию можно быстрее отправить в печать.

источник - здесь

[samsony1]

В России отрабатывают 3D-печать керамикой для изготовления деталей авиадвигателей

На площадке Центра аддитивных технологий (входит в структуру Объединенной двигателестроительной корпорации «Ростеха») началась опытная отработка технологии объемной печати изделий из керамики. В рамках этих работ используется промышленный 3D-принтер отечественного производства, разработанный компанией «Ретех».

Технология ориентирована на создание деталей для авиационных двигателей, способных функционировать при температурах, превышающих 1500 °C. Оборудование позволяет изготавливать керамические элементы с толщиной стенки до 15 миллиметров. Достижение необходимого качества продукции обеспечивается за счет применения специального состава материалов и корректировки режимов термической обработки. Работа с данным классом материалов сопряжена с технологическими сложностями: при толщине изделия порядка 6–8 миллиметров использование стандартных режимов обжига может провоцировать образование трещин на поверхности.

Изделия, полученные этим методом, потенциально могут заменить импортную оснастку, используемую в литейных и термических производствах разных отраслей. В частности, керамика позволяет создавать стержни для литья лопаток газотурбинных двигателей и повышать термостойкость компонентов.

Технология печати керамикой относится к молодым сегментам аддитивной индустрии. В основе метода лежит стереолитография: к жидкому фотополимеру добавляется керамический порошок для получения пастообразной массы, после чего лазером последовательно отверждаются контуры будущей детали. Затем излишки материала удаляются, а заготовка проходит этапы выжигания в печи и последующего спекания при температуре от 1400 до 1700 °C. Это обеспечивает соединение керамических частиц и формирование монолитной структуры с заданной плотностью, что, как утверждается, делает материал устойчивым к высоким нагрузкам и экстремальным температурам.

источник - здесь

[samsony1]

Разработана платформа для печати полупроводников на атомном уровне

Датская технологическая компания ATLANT 3D вывела на рынок производственную платформу NANOFABRICATOR® PRO. Система предназначена для создания и тестирования материалов на атомном уровне и служит мостом между вычислительными прогнозами в области материаловедения и реальными физическими экспериментами.

В основе платформы лежит технология прямой атомной послойной обработки, которая дает возможность управлять структурой материала с предельной точностью.

В перспективе компания планирует развивать систему в сторону большей автономности. Для этого предполагается внедрение встроенной метрологии — то есть сбора измерений непосредственно в процессе производства. Такая обратная связь позволит автоматически корректировать параметры обработки на основе текущих данных, что сделает экспериментальную проверку менее зависимой от отдельных тестовых циклов.

Платформа ориентирована на несколько направлений, включая производство полупроводников, передовые методы корпусирования микросхем и квантовые технологии. Во всех этих областях предъявляются высокие требования к чистоте интерфейсов, точности формирования структур и воспроизводимости свойств материалов.

источник - здесь

[samsony1]

Бесшумный двигатель для микродронов на ультразвуке напечатали на 3D-принтере

Группа ученых из Швейцарии представила новый принцип движения для миниатюрных аппаратов. Вместо традиционных пропеллеров или реактивных систем они используют акустические резонаторы, напечатанные на 3D-принтере.

Ученые создали полости особой формы, которые настроены на определенную резонансную частоту. При подаче звукового сигнала нужной частоты молекулы воздуха внутри такой полости начинают колебаться с повышенной амплитудой. Эти усиленные колебания направляются через специально сконструированное сопло, в результате чего формируется концентрированная воздушная струя, создающая тягу. Основная идея — не толкать объект звуком извне, а преобразовывать звуковые волны внутри самой детали в направленное движение.

Чтобы продемонстрировать работоспособность технологии, инженеры собрали три прототипа. Первый — это небольшое судно, оснащенное тремя резонаторами: один на корме отвечает за движение вперед, а два по бокам служат для управления курсом. Два других устройства представляют собой микролеты. Первый из них оснащен тремя камерами, направленными вниз, что позволяет ему подниматься вертикально по принципу ракеты. Второй аппарат сконструирован по подобию вертолета: три лопасти соединены в центре, а у основания каждой из них установлен резонатор, направленный назад. При воздействии точной частоты эти элементы создают тягу, заставляя конструкцию вращаться со скоростью более 12 тысяч оборотов в минуту, что обеспечивает полет.

В обоих летающих прототипах используются ультразвуковые частоты, которые не воспринимаются человеческим ухом. Таким образом, такие аппараты могут зависать в воздухе практически бесшумно, что выгодно отличает их от обычных дронов с пропеллерами.

источник - здесь

[samsony1]

Один из крупнейших в мире строительных 3D-принтеров запустят в МГСУ в 2027 году

Крупнейший в стране и один из крупнейших в мире строительных 3D-принтеров планируется запустить на территории нового кампуса МГСУ в следующем году.

На базе МГСУ формируется мощное научно-исследовательское ядро, сейчас возводятся новые здания кампуса, где расположатся различные лаборатории, исследовательские и проектные центры, а также крупнейший в России и один из самых больших в мире строительных 3D-принтеров.

Сейчас аналогичный механизм для печати зданий есть в США.

Сейчас на территории МГСУ возводится корпус, в котором эта машина будет установлена. Готов каркас атриума, где в последующем разместится принтер, фундамент и основание со специальной нишей для амортизационных систем.

источник - здесь