Tin tóm tắt:
Công ty khởi nghiệp kỹ thuật Roboprint phát triển một loạt máy in 3D
Theo quan niệm của các tác giả, một tổ hợp các nền tảng sản xuất phụ gia di động sẽ có thể tạo ra các vật thể có kích thước lớn vượt quá kích thước của chính hệ thống hàng chục lần. Ví dụ,
một chiếc máy bay.
Nhóm "Roboprint" (
https://www.roboprint.tech/ ) là thành viên của cộng đồng Ventum Nova gồm các dự án đổi mới của Đại học Nghiên cứu Quốc gia "MPEI" (National Research University "MPEI"). Theo các dịch vụ báo chí của các trường đại học, hữu thể phức tạp phát triển sẽ có thể in phần có kích thước không giới hạn cho các hàng không vũ trụ, ô tô, đóng tàu, năng lượng gió và các ngành công nghiệp khác.
“Ventum Nova trên cơ sở NRU“ MPEI ”cho phép các nhóm sinh viên dưới sự hướng dẫn của các chuyên gia đại học thực hiện nghiên cứu khoa học, phát triển các dự án đổi mới nhằm tạo ra các công ty công nghệ và thương mại hóa sự phát triển. Một trong những dự án đầy hứa hẹn này là Roboprint. Trường đại học cung cấp tất cả các điều kiện cần thiết cho hoạt động khoa học: trong kho vũ khí của chúng tôi có một CHP giáo dục và thử nghiệm độc đáo, một lĩnh vực năng lượng tái tạo quy mô đầy đủ với gió, nhà máy điện mặt trời và khu phức hợp địa nhiệt, thiết bị của các công ty hàng đầu trong ngành, " Ivan Komarov, giám đốc Trung tâm Phát triển Sáng tạo của Đại học Nghiên cứu Quốc gia MPEI cho biết. ...
Dự án cung cấp khả năng in 3D đa luồng bởi một nhóm robot trong không gian bên ngoài (multi-threaded 3D printing by a swarm of robots in the external space), nghĩa là, không có giới hạn về kích thước do khối lượng hữu ích của hệ thống phụ gia cố định áp đặt. Đến lượt mình, việc sử dụng một loạt máy in 3D di động sẽ cải thiện năng suất tổng thể.
Các nền tảng di động được trang bị các yếu tố điều hướng vô tuyến giúp điều phối các hành động của bầy đàn. Quá trình sản xuất một phần lớn được chia thành in 3D các phần riêng biệt, đối với mỗi phần trong đó một máy in 3D di động riêng biệt với nguồn cung cấp vật tư tiêu hao và nguồn điện tự động chịu trách nhiệm.
Quy trình không bị ràng buộc với các biểu mẫu / mẫu cụ thể, tức là, quá trình sản xuất trở nên linh hoạt và có thể cấu hình lại dễ dàng. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ phụ gia có thể sản xuất các bộ phận không rắn, nhưng được lấp đầy một phần, được gia cố bằng chất làm cứng và ren gia cường, được cho là cho phép sản xuất các sản phẩm đúc tương tự nhẹ hơn trong khi vẫn duy trì các tính chất cơ học. Là một trong những ví dụ ứng dụng, Roboprint đề xuất đặt sản xuất phụ gia trực tiếp cho các cánh quạt trực tiếp tại địa điểm xây dựng các tuabin gió. Một bầy robot sẽ có thể in các bộ phận rắn mà không cần bất kỳ khuôn mẫu và giấy nến nào trên công trường, loại bỏ nguy cơ hư hỏng các bộ phận trong quá trình vận chuyển và sẽ giúp bạn dễ dàng xây dựng các trang trại gió ngay cả ở những góc xa xôi nhất trên hành tinh. Rõ ràngnếu bạn muốn, bạn thậm chí có thể in spatulas màu trắng bằng nhựa đen, hoặc nó chỉ có vẻ như với chúng tôi.
Riêng chúng tôi, chúng tôi chỉ nói thêm rằng việc in 3D khổ lớn được áp dụng cho cùng một tuabin gió thực sự được coi là có triển vọng, nhưng không ai đang nỗ lực thực hiện ý tưởng sản xuất phụ gia bản địa hóa các cánh quạt. Về cơ bản, chúng ta đang nói về việc lắp dựng tháp bằng cách sử dụng ván khuôn bê tông in 3D hoặc các công cụ đúc in 3D để sản xuất các lưỡi dao từ vật liệu composite.
Trình bày dự án:
РобоПринт демо - RoboPrint demo
----------------------------------------------------------------------------------
Tin chi tiết hơn:
NRU "MPEI" đang phát triển một máy in 3D để in máy bay
Nhóm kỹ sư Roboprint đã trình bày một nguyên mẫu của máy in 3D để in các vật thể có kích thước lớn. Nhóm sinh viên Roboprint là một phần của cộng đồng các dự án đổi mới Ventum Nova tại Đại học Nghiên cứu Quốc gia MPEI (MPEI National Research University). Thiết bị mới có thể in một phần kích thước không giới hạn. Những đổi mới như vậy sẽ tìm thấy con đường của họ trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ví dụ như trong sản xuất vỏ máy bay, cũng như trong các ngành công nghiệp ô tô, đóng tàu và năng lượng gió.
Đến nay, việc tạo ra một bộ phận trong máy in 3D hiện đại diễn ra trong thể tích bên trong của thiết bị, điều này giới hạn kích thước của vùng có thể in. Do đó, kích thước tối đa của chi tiết được sản xuất phụ thuộc vào kích thước của chính máy in. Kích thước bộ phận yêu cầu càng lớn thì máy in cần được chế tạo càng lớn.
Tính năng đầu tiên của "Roboprint" là in trong không gian bên ngoài. Điều này loại bỏ các hạn chế nói trên. Tính năng thứ hai của nó là in đa luồng bởi một bầy robot. Cải tiến này cho phép tăng tốc đáng kể quá trình sản xuất các bộ phận phức tạp, "Roboprint" có khả năng in các bộ phận có kích thước lớn hơn thiết bị hàng chục lần.
Dự án Roboprint là một nhóm máy in rô bốt. Ngoài phần in trực tiếp , các phần tử điều hướng vô tuyến được cài đặt trên các bệ di chuyển , điều phối các hoạt động của tất cả các phần tử của bầy đàn. Công nghệ kiểm soát bầy đàn chưa bao giờ được áp dụng để điều khiển máy in 3D. Máy in là một nền tảng có bánh xe, trên đó bộ phận in của nó được lắp đặt. Nền tảng di chuyển dọc theo tọa độ đến vị trí in. Bàn (bề mặt mà bộ phận được tạo thành) nằm phía trên máy in, do đó vòi phun hướng lên trên.
Quá trình in được thực hiện từ trên xuống dưới, và sau khi áp dụng một số lớp nhất định, bảng sẽ nâng lên và máy in tiếp tục in. Máy in thực hiện định vị theo một số bước để tiếp tục in chính xác từ điểm mong muốn. Nó sử dụng chuyển động sáng tạo của chuyển động đầu in trên bốn trục. Quá trình sản xuất một phần lớn được chia nhỏ thành các phần in, mỗi phần sẽ có một máy in cụ thể chịu trách nhiệm. Mỗi máy in đều hoạt động tự động và có nguồn cung cấp vật liệu in (dây tóc) và điện trên bo mạch.
Ngày nay, vấn đề chính trong việc sản xuất các loại máy siêu lớn, bao gồm máy bay và tuabin gió, là sự sắp xếp của chúng gồm nhiều bộ phận nhỏ. Cách làm này có nhiều nhược điểm. Điều chính là trọng lượng cao và sức mạnh cấu trúc giảm. Máy bay không thể nhẹ hơn nhiều khi sử dụng nhôm. Trọng lượng nặng dẫn đến mức tiêu hao nhiên liệu tương ứng cho mỗi chuyến bay.
Tuy nhiên, nếu bạn đi từ các bộ phận bằng nhôm sang các bộ phận được in bằng vật liệu tổng hợp "Roboprint", bạn có thể đạt được mức tăng cân đáng kể. Việc sử dụng các công nghệ phụ gia cho phép bạn in các bộ phận không rắn, nhưng được làm đầy một phần, được gia cố bằng chất làm cứng và chỉ gia cường. Do đó, các sản phẩm vẫn giữ được các đặc tính cơ học của chúng và đồng thời trở nên nhẹ hơn so với các sản phẩm đúc đặc tương tự.
Đồng thời, chỉ cần tiết kiệm một kg trọng lượng trong việc chế tạo máy bay sẽ cải thiện môi trường (giảm lượng khí thải CO 2 xuống 300 kg - 150 mét khối - mỗi năm) và giảm chi phí vận chuyển hàng không 100 đô la mỗi năm, và trong ngành công nghiệp vũ trụ, số tiền tiết kiệm thậm chí lên đến 1.000 đô la cho mỗi kg trọng lượng. Đồng thời, in 3D bằng vật liệu tổng hợp có thể giảm tới 30% trọng lượng của một bộ phận có kích thước lớn của một sản phẩm tương tự bằng kim loại.
Nhắc lại rằng mục tiêu cuối cùng là in toàn bộ máy bay, điều này giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất. Xét đến năm 2050, số lượng các chuyến bay hàng không sẽ tăng gấp bảy lần, việc sử dụng công nghệ in 3D với vật liệu composite mở ra cơ hội to lớn trong việc phát triển chế tạo máy bay.
Một xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy trong việc sản xuất các tuabin gió. Một trong những bộ phận khó sản xuất nhất trong quá trình này là cánh quạt. Thực tế là các cánh quạt có tải trọng lớn của luồng không khí, và do đó, bộ phận này phải mạnh, nhẹ và có tính khí động học tuyệt vời. Hiện tại, các lưỡi dao được sản xuất bằng cách đặt tay theo các hình dạng đã được tạo sẵn. Điều này hạn chế đáng kể yếu tố hình thức của các bộ phận được sản xuất và làm cho việc sản xuất không linh hoạt. Ngoài ra, vấn đề vận chuyển phụ tùng cũng rất quan trọng.
Điều thường xảy ra là khi xây dựng một máy phát điện gió, cần phải chuyển các cánh quạt từ nhà sản xuất đến vị trí lắp đặt. Và nếu có thể vận chuyển một phần bằng đường thủy đến các máy phát điện gió được lắp đặt trên bờ biển, thì với các máy phát điện trên đất liền, tình hình đã khác. Chúng tôi phải xây dựng các tuyến đường hậu cần phức tạp, chặn các con đường, và nếu có thể tránh các cây cầu và giao lộ, bởi vì các lưỡi dao có thể dài tới hơn một trăm mét. Ví dụ, một trong những tuabin gió lớn nhất do Vestas sản xuất có sải cánh là 236 mét.
"Roboprint" đề xuất đặt sản xuất cánh tua-bin gió trực tiếp trên địa điểm xây dựng của họ mà không có biểu mẫu. Một bầy rô-bốt in một tác phẩm rắn mà không có bất kỳ khuôn mẫu hay giấy nến nào trên công trường. Điều này giúp loại bỏ nguy cơ hư hỏng bộ phận trong quá trình vận chuyển và giúp bạn dễ dàng xây dựng các trang trại gió ngay cả ở những góc xa xôi nhất trên hành tinh. Ngoài ra, quy trình kỹ thuật không bị ràng buộc vào các hình thức và khuôn mẫu cụ thể, tức là, việc sản xuất trở nên linh hoạt và dễ dàng xây dựng lại. Các giải pháp thiết kế như vậy đã và đang được áp dụng trong thực tế và có nhu cầu rất lớn.
Trong tương lai gần, nhóm dự định sẽ in một bộ phận chức năng lớn từ vật liệu composite: một chùm, một bộ cánh tuabin gió, sử dụng một số máy in đồng thời in bộ phận này. Các bài kiểm tra của các cánh được in sẽ diễn ra tại tuabin gió của sân tập MPEI.
NRU "MPEI" is developing a 3D printer for printing aircraft
В НИУ «МЭИ» разрабатывают 3D-принтер для печати самолетов
Команда инженеров «Робопринт» представила прототип 3D–принтера для печати крупногабаритных объектов. Студенческий коллектив «Робопринта» входит в состав сообщества инновационных проектов Ventum Nova в НИУ «МЭИ». Новое устройство может напечатать неограниченную по размерам деталь. Подобные...
naked-science.ru
----------------------------------------------------------------------------------
Tin chi tiết:
Một nhóm các nhà khoa học trẻ từ Viện Kỹ thuật Điện Moscow đang phát triển một máy in 3D sáng tạo để in máy bay
Nhóm kỹ sư Roboprint, thuộc cộng đồng các dự án đổi mới Ventum Nova của Viện Kỹ thuật Điện Moscow, đã trình bày một nguyên mẫu của máy in 3D để in các vật thể có kích thước lớn. Thiết bị mới có thể in một phần kích thước không giới hạn. Những đổi mới như vậy sẽ tìm thấy con đường của họ trong ngành hàng không vũ trụ, ví dụ, trong sản xuất vỏ máy bay, cũng như trong ngành công nghiệp ô tô, đóng tàu và năng lượng gió.
"Ventum Nova trên cơ sở NRU" MPEI "cho phép các nhóm sinh viên dưới sự hướng dẫn của các chuyên gia đại học thực hiện nghiên cứu, phát triển các dự án đổi mới nhằm tạo ra các công ty công nghệ và thương mại hóa sự phát triển. Một trong những dự án đầy hứa hẹn này là" Roboprint ". Trường đại học cung cấp tất cả các điều kiện cần thiết cho các hoạt động khoa học: Kho vũ khí của chúng tôi bao gồm một CHP giáo dục và thử nghiệm độc đáo, một đa giác năng lượng tái tạo quy mô đầy đủ với gió, các nhà máy điện mặt trời và một khu phức hợp địa nhiệt, thiết bị từ các công ty hàng đầu trong ngành ", - Ivan Komarov nhận xét, Giám đốc Trung tâm Phát triển Sáng tạo, Bộ KH & ĐT.
Hiện tại, việc tạo ra một bộ phận trong máy in 3D hiện đại diễn ra trong thể tích bên trong của thiết bị, giới hạn vùng có thể in được. Do đó, kích thước tối đa của chi tiết được sản xuất phụ thuộc vào kích thước của chính máy in. Tính năng đầu tiên của "Roboprint" là in ở không gian bên ngoài. Điều này loại bỏ các hạn chế nói trên. Tính năng thứ hai của nó là in đa luồng bởi một bầy robot. Cải tiến này cho phép tăng tốc đáng kể quá trình sản xuất các bộ phận phức tạp, "Roboprint" có khả năng in các bộ phận có kích thước lớn hơn thiết bị hàng chục lần.
Dự án Roboprint là một nhóm máy in rô bốt. Ngoài phần in trực tiếp, các phần tử điều hướng vô tuyến được cài đặt trên các bệ di chuyển, điều phối các hoạt động của tất cả các phần tử của bầy đàn. Công nghệ kiểm soát bầy đàn chưa bao giờ được áp dụng để điều khiển máy in 3D. Quá trình sản xuất một phần lớn được chia nhỏ thành các phần in, mỗi phần sẽ có một máy in cụ thể chịu trách nhiệm. Mỗi máy in đều hoạt động tự động và có nguồn cung cấp vật liệu in (dây tóc) và điện trên bo mạch.
Ngày nay, vấn đề chính trong việc sản xuất các loại máy siêu lớn, bao gồm máy bay và tuabin gió, là sự sắp xếp của chúng gồm nhiều bộ phận nhỏ. Cách làm này có nhiều nhược điểm. Cái chính là trọng lượng cao và độ bền cấu trúc giảm. Máy bay không thể nhẹ hơn nhiều khi sử dụng nhôm. Trọng lượng nặng dẫn đến mức tiêu hao nhiên liệu tương ứng cho mỗi chuyến bay. Tuy nhiên, nếu bạn chuyển từ các bộ phận bằng nhôm sang các bộ phận được in bằng vật liệu tổng hợp "Roboprint", bạn có thể đạt được trọng lượng tăng đáng kể. Việc sử dụng các công nghệ phụ gia cho phép bạn in các bộ phận không rắn, nhưng được làm đầy một phần, được gia cố bằng chất làm cứng và chỉ gia cường. Do đó, các sản phẩm vẫn giữ được các đặc tính cơ học của chúng, đồng thời, trở nên nhẹ hơn so với các sản phẩm đúc đặc tương tự.
Đồng thời, chỉ tiết kiệm 1 kg trọng lượng trong chế tạo máy bay giúp cải thiện môi trường (giảm 300 kg khí thải CO2 (150 m3) mỗi năm) và cắt giảm chi phí vận chuyển hàng không 100 USD mỗi năm, và trong ngành công nghiệp vũ trụ, khoản tiết kiệm lên tới $ 1000 cho mỗi kg trọng lượng. Đồng thời, in 3D bằng vật liệu tổng hợp có thể giảm tới 30% trọng lượng của một bộ phận có kích thước lớn của một sản phẩm tương tự bằng kim loại. Nhắc lại rằng mục tiêu cuối cùng là in toàn bộ máy bay, điều này giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất. Nếu tính đến năm 2050 số lượng chuyến bay hàng không sẽ tăng gấp 7 lần, thì việc sử dụng công nghệ in 3D bằng vật liệu composite sẽ mở ra cơ hội rất lớn trong phát triển chế tạo máy bay.
Một xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy trong việc sản xuất các tuabin gió. Một trong những bộ phận khó sản xuất nhất trong quá trình này là cánh quạt: nó có tải trọng dòng khí khổng lồ, và do đó bộ phận này phải mạnh, nhẹ và có tính khí động học tuyệt vời. Hiện tại, các lưỡi dao được sản xuất bằng cách đặt tay theo các hình dạng đã được tạo sẵn. Điều này hạn chế đáng kể yếu tố hình thức của các bộ phận được sản xuất và làm cho việc sản xuất không linh hoạt. Ngoài ra, vấn đề vận chuyển phụ tùng cũng rất quan trọng. Điều thường xảy ra là khi xây dựng một máy phát điện gió, cần phải chuyển các cánh quạt từ nhà sản xuất đến vị trí lắp đặt. Và nếu có thể vận chuyển một phần bằng đường nước đến các máy phát điện gió được lắp đặt trên bờ biển, thì tình hình sẽ khác với các máy phát điện trên đất liền. Chúng tôi phải xây dựng các tuyến đường hậu cần phức tạp,chặn các con đường, nếu có thể, hãy tránh các cây cầu và đường giao nhau, vì các lưỡi dao có thể đạt chiều dài hơn một trăm mét. Ví dụ, một trong những tuabin gió lớn nhất do Vestas sản xuất có sải cánh là 236 mét.
"Roboprint" đề xuất đặt sản xuất cánh tua-bin gió trực tiếp trên địa điểm xây dựng của họ mà không có biểu mẫu. Một bầy rô-bốt in một tác phẩm rắn mà không có bất kỳ khuôn mẫu hay giấy nến nào trên công trường. Điều này giúp loại bỏ nguy cơ hư hỏng bộ phận trong quá trình vận chuyển và giúp bạn dễ dàng xây dựng các trang trại gió ngay cả ở những góc xa xôi nhất trên hành tinh. Ngoài ra, quy trình kỹ thuật không bị ràng buộc với các biểu mẫu / khuôn mẫu cụ thể, tức là, quá trình sản xuất trở nên linh hoạt và dễ dàng xây dựng lại. Các giải pháp thiết kế như vậy đã và đang được áp dụng trong thực tế và có nhu cầu rất lớn.
Trong tương lai gần, nhóm dự định sẽ in một bộ phận chức năng lớn từ vật liệu composite: một chùm, một bộ cánh tuabin gió, sử dụng một số máy in đồng thời in bộ phận này. Các bài kiểm tra của các cánh được in sẽ diễn ra tại tuabin gió của sân tập MPEI.
A team of young scientists from the Moscow Power Engineering Institute is developing an innovative 3D printer for printing aircraft
Команда молодых учёных НИУ "МЭИ" разрабатывает инновационный 3D-принтер для печати самолётов
mpei.ru
