Американцы сняли с 3D-принтера ограничение длины деталей
Американская компания Stratasys представила новую систему трехмерной печати, которая позволяет выпускать различные детали любой длины. Система получила название Infinite-Build 3D. Пока она является лишь демонстратором технологий, но после испытаний и доработки такой 3D-принтер будет выпускаться серийно.
Сегодня существует множество разных типов систем трехмерной печати, которые позволяют создавать конструкции из пластика, бетона, металла, резины, стекла и многих других материалов. Все эти системы могут производить детали ограниченного размера, определяемого размерами рабочей зоны, на которой производится печать.
Самым простым решением этой задачи является разделение трехмерной модели детали на несколько частей, размеры которых вписываются в размеры рабочей области принтера. Эти части соединяются друг с другом уже после печати. Многие конструкторы уже заранее предусматривают элементы крепления в печатаемых частях детали, которые нужно соединить между собой.
Печать детали частями хотя и позволяет делать конструкции любых размеров, имеет существенный недостаток — прочность в местах соединения оказывается существенно меньше по сравнению с цельным элементом. Новая система представляет собой конвейер и манипулятор с экструдером, позволяющим печатать детали с повторяющимися механическими свойствами из термопластичных материалов.
Технические параметры Infinite-Build 3D не уточняются. По данным Stratasys, разработкой уже заинтересовались несколько американских компаний, испытывающих потребность в выпуске длинных композитных легких деталей. В частности, проектом заинтересовался американский авиастроительный концерн Boeing и автоконцерн Ford.
Помимо системы печати деталей любой длины Stratasys представила и систему Robotic Composite 3D. Этот 3D-принтер также пока существует в виде демонстратора технологий. Эта система позволяет печатать детали любой геометрической формы из композиционных материалов. Такая возможность у существующих систем печати из композиционных материалов отсутствует.
Система Robotic Composite 3D состоит из двух манипуляторов, имеющих восемь степеней свободы. Один манипулятор служит в качестве подвижной рабочей зоны, на которую послойно наносится материал во время печати. Второй манипулятор оснащен печатающей головкой, которую он перемещает в пространстве по нескольким осям.
Новая система позволяет напечатать небольшой купол всего за полтора часа. На обычной системе печати такой купол создавался бы послойно кольцами. Новая система печатает такую деталь продольными слоями, начиная внутренней частью. Такой подход позволяет сделать деталь гораздо более прочной.
Американская компания Stratasys является популяризатором технологий трехмерной печати. В частности, в 2014 году компания напечатала из металла полностью рабочую модель армейского пистолета M1911 калибра .45 ACP. Оружие было напечатано методом прямого металлического лазерного спекания, при котором при помощи лазера оружие печатается из металлического порошка послойно.
В ноябре прошлого года компании Stratasys и Aurora Flight Sciences испытали напечатанный беспилотный летательный аппарат с реактивным двигателем. Беспилотник совершил полет на скорости около 240 километров в час. Размах крыла аппарата составляет три метра, а его масса — всего 15 килограммов, включая двигатель и топливные системы. Доля напечатанных элементов в беспилотнике составляет 80 процентов.
Это позволяет тратить в пять раз меньше энергии, чем при полете
Стартап Revolute Robotics из Аризоны разработал гибридного робота, который способен как летать, так и ездить по поверхности. Он представляет собой квадрокоптер, закрепленный на кардановом подвесе внутри металлической клетки сферической формы. Она защищает дрон от повреждений при столкновении с препятствиями, а также выступает в роли опоры при движении по земле, так как благодаря подвесу может свободно вращаться вокруг дрона во всех направлениях. По замыслу разработчиков, робот будет использовать для дистанционного обследования технического состояния оборудования и охраны объектов, сообщает издание New Atlas. Идея о размещении дронов целиком внутри защитного каркаса не нова. Несмотря на дополнительный вес, такой подход позволяет защитить дрон со всех направлений от повреждений при столкновении с препятствиями. Особенно это актуально при полетах в тесных помещениях с большим количеством объектов, например, с целью инспекции состояния оборудования технических сооружений. Такой дрон, к примеру, сделала швейцарская компания Flybotix. Разработанный ею бикоптер имеет защиту в виде почти сферической сетки, полностью покрывающей беспилотник. Схожую конструкцию для защиты дрона использовали и японские инженеры. Однако у предложенного ими варианта была особенность — сферическая защитная клетка, состоящая из двух независимых полусфер, имела возможность свободно вращаться вокруг двух осей, благодаря чему соприкосновение с препятствием меньше влияло на траекторию полета. Дрон, разрабатываемый стартапом Revolute Robotics, также помещен внутрь металлической защитной сетки сферической формы, которая способна вращаться вокруг беспилотника. Но благодаря карданному подвесу, которым квадрокоптер изнутри соединен со сферической оболочкой, это вращение может происходить не по двум осям, а в любом направлении. Эту способность инженеры решили использовать — робот может не только летать, но и ездить по поверхности, используя собственную защитную оболочку в роли всенаправленного колеса. https://www.youtube.com/watch?v=YUcwM7pCZkk Перемещение по поверхности происходит с помощью воздушных винтов дрона, который может наклоняться внутри свободно вращающейся вокруг него сферической оболочки в нужном направлении, регулируя скорость и направление движения. Упругая конструкция клетки и колец подвеса сглаживает толчки и удары, выполняя роль амортизатора. Регулируя уровень тяги пропеллеров, робот способен взбираться по крутым склонам, а при встрече с препятствием, которое нельзя переехать, может просто облететь его по воздуху. При этом на полет тратится в пять раз больше энергии, поэтому передвижение по поверхности оказывается предпочтительнее. В качестве полезной нагрузки робот может нести камеры, лидары и другие сенсоры. Поэтому его можно будет использовать, например, для составления трехмерных карт объектов и обследования технического состояния оборудования и инженерных сооружений, в том числе для инспекции труб. Другим возможным применением робота, по мнению разработчиков может стать охрана территории. Впрочем, защитный каркас — не всегда наилучшее решение, ведь дополнительный вес защиты будет уменьшать время работы дрона. Поэтому инженеры компании Cleo Robotics, которые разработали дрон Dronut X1 специально для работы в помещениях, применили другой подход. Два соосных несущих винта дрона X1 находятся полностью внутри похожего на пончик корпуса, и поэтому надежно защищены от встречи со стенами и другими препятствиями.