Теги → 3d-принтер
Быстрый переход

Ученые научились печатать насекомоподобных 3D-роботов в считанные минуты

Скоро создание гибких роботов может оказаться довольно тривиальным делом, по крайней мере, если у вас есть под рукой 3D-принтер. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали способ 3D-печати похожих на насекомых роботов дешево, быстро и без использования дорогостоящего оборудования.

Джеймс Цзян (James Jiang) показывает один из флексоскелетов, разработанных с помощью метода 3D-печати исследователей

Хитрость заключается в том, чтобы роботы изготавливаются на основе мягких и тонких листов поликарбоната — гибких деталей скелета, которые учёные назвали флексоскелетами («flexoskeletons»). Подобно строению конечностей у настоящих насекомых, у флексоскелетов жесткость увеличивается только в определенных местах, в отличие от обычных роботов.

Печать каждого компонента флексоскелета занимает около 10 минут, а полностью собранный робот может быть готов менее чем за два часа. Стоимость изготовления одной гибкой детали насекомоподобного робота составляет меньше 1 доллара США, стоимость других (микроконтроллер, датчики и аккумулятор), скорее всего, выше.

На начальном этапе это поможет исследователям быстро и легко создавать таких роботов, но конечная цель команды разработчиков — серийное производство роботов без участия человека. Это может привести к появлению понятия «стаи» роботов, которые смогут выполнять специфические задачи не хуже больших собратьев, но с меньшими затратами и меньшим риском.

В Чехии респираторы для защиты от коронавируса будут печатать на 3D-принтере

Разработанные специалистами Чешского института информатики, робототехники и кибернетики многоразовые респираторы, которые предлагается производить с помощью технологии 3D-печати, прошли необходимую сертификацию безопасности. Отмечается, что респираторные маски «CIIRC RP95-3D» соответствуют уровню защиты FFP3 (очищают до 99 % примесей).

Испытания новых респираторов проводились медицинским персоналом пражской клиники «На Гомольце», где они показали свою высокую эффективность.

Главная идея разработчиков заключалась в создании макета респиратора, который будет рассылаться компаниям и частным лицам, имеющим в своем распоряжении 3D-принтеры, использующие технологию печати MultiJet Fusion. Её особенностью является использование порошковых термопластов, формируемых с помощью струйных массивов, что позволяет увеличить скорость производства готового изделия.

Необходимый макет был разработан специалистами всего за неделю. Всю документацию, необходимую для начала производства респираторов, разработчики предлагают скачать с сайта института. Она предоставляется в бесплатном виде.

Специалисты отмечают, что поскольку технология печати MultiJet Fusion в настоящий момент используется лишь на ограниченном числе чешских предприятий, то сейчас они заняты разработкой версии респиратора «CIIRC RP95-3D», который можно будет производить с помощью более традиционной технологии литьевого прессования. Это позволит большему числу компаний воспользоваться готовым макетом респиратора и в конечном итоге выйти на производство до 10 000 единиц в день. Но даже без помощи последней ученые собираются выйти на производство 500 респираторов в сутки.

Разработчики подчёркивают, что одной из ключевых особенностей их респиратора является многоразовость. Для очистки прибора достаточно продезинфицировать его моющими средствами и сменить фильтры.

Видео: в Испании напечатали на 3D-принтере аппарат ИВЛ для пациентов с Covid-19

Из-за поражения тканей лёгких Covid-19 в тяжёлых случаях требует применения аппаратов искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ). В результате при резкой вспышке заболеваний ощущается дефицит таких приборов. Многие компании спешно берутся за производство техники, а в Испании быстро создали недорогой ИВЛ, который может быть напечатан на 3D-принтере.

Аппарат, созданный в кратчайшие сроки (буквально за неделю) барселонской научно-исследовательской организацией Leitat Technological Center, почти готов к массовому производству. Стоимость одного такого прибора составляет всего €500, и в течение двух недель создатели надеются пройти все необходимые тесты, чтобы получить одобрение.

Маги Галиндо (Magi Galindo) из команды проектировщиков отметил, что их ИВЛ создан так, чтобы каждый имеющий доступ к 3D-принтерам смог напечатать его. Файлы будут опубликованы бесплатно. В настоящее время несколько испанских компаний, которые подключились к инициативе, уже готовы производить до 100 таких ИВЛ в день.

Во время пандемии Covid-19 многие компании взялись за создание столь необходимых аппаратов искусственной вентиляции лёгких — например, GM, Ford и Tesla. Также британская Dyson, специализирующаяся на обычных пылесосах и вентиляторах, тоже разработала свой ИВЛ и готова поставить 15 000 таких приборов различным медицинским учреждениям.

Интересно, что это не первый случай применения 3D-печати для борьбы с Covid-19: в Италии, например, владелец компании по трёхмерной печати компонентов оказал содействие местной больнице, напечатав на своём оборудовании партию дефицитных клапанов для аппаратов искусственной вентиляции лёгких. А в штате Нью-Йорк предприниматели помогли напечатать свыше 300 защитных масок с забралом для местного центра по обработке анализов.

Российские учёные повысят прочность напечатанных 3D-изделий вдвое

Специалисты из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» работают над методикой, которая позволит как минимум в два раза повысить прочность изделий, полученных на 3D-принтере.

Отмечается, что среднестатистический настольный 3D-принтер имеет весьма существенный производственный потенциал. В частности, годовая производительность превышает 100 кг полимерных изделий. Таким образом, аппарат может полностью покрыть потребности своего владельца в пластмассовых продуктах.

Исследователи «МИСиС» работают над тем, чтобы превратить обычный 3D-принтер в реальное средство производства бытовых изделий. Для этого необходимо повысить прочность получаемых «распечаток».

Учёные выяснили, что значительно улучшить прочностные характеристики полимерного изделия можно, обеспечив достаточно высокую температуру на границе между формирующимся и предшествующим ему слоем детали. Кроме того, на прочность влияет эффективность экструзии.

«Максимизировав температуру изделия и эффективность экструзии, мы можем вплотную приблизить прочность на межслойной границе к прочности самого материала. Вне зависимости от геометрии изделия оптимизация температурных параметров процесса даёт заметные результаты — прочность деталей по сравнению с обычными, напечатанными по стандартным параметрам, возрастает до двух раз», — говорится в публикации «МИСиС». 

Видео: в Дубае в 2030 году четверть зданий будет печататься на 3D-принтере

В 2017 году мы сообщали о компании Apis Cor, которая напечатала в подмосковном Ступино небольшой дом площадью 30 м2. А в Дубае было официально открыто самое большое в мире напечатанное здание, выполненное той же компанией. И это, судя по заявлению муниципалитета, только начало.

Apis Cor возвела большое двухэтажное здание площадью 640 м2 по заказу муниципалитета Дубая для местных административных функций. Согласно планам городских властей, выражающих долгосрочный интерес к таким технологиям, к 2030 году четверть всех новых сооружений и конструкций будут построены в Дубае аналогичным образом.

Согласно оценкам властей, переход на технологии 3D-печати позволит уменьшить количество необходимой рабочей силы в строительстве на 70 %, а затраты на стройку снизить и вовсе в 10 раз. «Технологии 3D-печати конструкций находятся сегодня лишь на ранней стадии своего развития», — считает исполнительный директор Apis Cor Никита Ченюнтай (Nikita Cheniuntai).

Здание было спроектировано в Бостоне (США) и реализовано компанией Apis Cor, которая специализируется на 3D-печати и строительстве зданий. Интересно, что недавно построенная структура — не самое высокое напечатанное на 3D-принтере здание: этот титул принадлежит пятиэтажному жилому дому в Китае. Тем не менее, по общей площади новый дом в Дубае выигрывает.

Подобно обычной конструкции, фундамент был заложен сначала обычным способом — заливкой бетона, а затем на его основе были подняты стены методом печати. 3D-принтер был установлен большим краном, чтобы возвести внешние стены.

В строительстве использовалась быстросохнущая смесь из переработанного строительного мусора, цемента и других строительных остатков, что также делает этот проект более экологичным и экономным. По сравнению с традиционным зданием такого размера используемые материалы примерно на 50 % легче и, как сообщается, значительно долговечнее.

Первоначально 3D-принтер применялся для возведения наружных стен: раствор в несколько сантиметров высотой укладывался по всему периметру вплоть до нужной высоты. После этого строители взялись за крышу, прорезание окон, заполнение стен изоляционными материалами вроде пенопласта, покраску и отделку.

Компания планирует работать над такими проектами в США, в штатах Луизиана и Калифорния. Apis Cor утверждает, что доступный дом площадью 462 может быть напечатан в 3D всего за 24 часа.

В Китае наблюдается быстрое развитие 3D-принтеров

Было время, когда казалось, что 3D-печать вот-вот станет достоянием едва ли не любого дома, но время идёт, а массового внедрения подобных технологий мы так и не увидели. Однако это не значит, что индустрия стоит на месте. Во время прошедшей выставки CES 2020 многие китайские разработчики 3D-принтеров продемонстрировали свои новейшие решения профессионального и промышленного уровня.

Сегодня ожидается, что Китай, будучи лидером мирового производства, будет всё более активно использовать 3D-принтеры в самых разных областях — эта отрасль в ближайшее время может испытать стремительный рост. Китайская Snapmaker, которая недавно привлекла $8 млн посредством Kickstarter, продемонстрировала 3D-систему 3-в-1, которая объединяет функции 3D-печати, лазерной гравировки и резки с ЧПУ в одном станке.

3D-система 3-в-1 от Snapmaker

3D-система 3-в-1 от Snapmaker

В свою очередь тайваньская компания XYZprinting также представила настольный 3D-принтер со встроенным струйным принтером и технологией моделирования методом послойного наплавления (FDM). Корейская компания Lincsolution сотрудничает с местными косметическими марками для 3D-печати масок для ухода за кожей для разных типов лица.

Благодаря улучшенной точности печати, увеличенным размерам печати, поддержке цветной печати и материалов из металла, применение 3D-принтеров постепенно расширяется для производства небольших изделий по индивидуальному заказу. Эти решения могут применяться и в таких областях бизнеса, как медицинское обслуживание, образование и автомобилестроение. Будем надеяться, что следующее десятилетие действительно порадует нас широким распространением технологий качественной и быстрой 3D-печати.

Formlabs создала подразделение 3D-печати для стоматологической индустрии

Компания Formlabs, специализирующаяся на разработке технологий для 3D-печати, создала подразделение Formlabs Dental, которое будет выпускать 3D-принтеры и компоненты для стоматологического рынка.

Formlabs также анонсировала новый 3D-принтер Form 3B, предназначенный для упрощения процесса изготовления зубных имплантатов. Выпущенный ранее компанией 3D-принтер Form 2 позволил напечатать для нужд стоматологов 13 млн компонентов.

Особенность принтера Form 3B заключается в возможности его использования для изготовления более чем 10 наименований стоматологических компонентов, позволяя пользователям переключаться с одного вида материалов на другой. В частности, с его помощью можно изготавливать модели коронок и мостов, модели элайнеров и ретейнеров, зубных протезов с различными оттенками цвета зубов и т. д.

Американцы представили чудо-3D-принтер для печати всего и быстро

Северо-Западный университет (Northwestern University) сообщил в пресс-релизе, что группа учёных довела до прототипа и готова в течение полутора лет представить коммерческую версию самого быстрого и совершенного в мире 3D-принтера. Принтер основан на проприетарной технологии быстрой печати на большой площади или High-area Rapid Printing (HARP). Изобретателем принципа HARP является сотрудник университета Чад Миркин (Chad A. Mirkin), который возглавил группу разработчиков устройства.

Печать модели из жидкого раствора смолы

Печать модели из жидкого раствора смолы

Основной проблемой при разработке быстрых и масштабных 3D-принтеров на основе стереолитографии был высочайший уровень тепловыделения. В режиме печати происходит полимеризация жидких смол, что сопровождается нагревом. Рост скорости означает увеличение интенсивности нагрева, иногда настолько большой, что ведёт к разрушению модели. Также скорость плохо совместима с точностью (высокой детализацией или разрешением), а это ведёт к росту объёма работ после печати во время финальной отделки моделей. Принтер HARP лишён всех этих недостатков. Он печатает крупноформатные объекты с высоким разрешением и на высокой скорости.

Внешний вид 3D-принтера HARP

Внешний вид 3D-принтера HARP

Прототип 3D-принтера HARP создан высотой 4 метра с поддоном для печати площадью 0,23 м2. Скорость печати составляет 46 см в час и может быть увеличена. В зависимости от состава смолы печать может быть как твёрдых объектов вплоть до керамики, так и эластичных. Всего за пару часов принтер HARP может напечатать модель размером с человека. Что важно, принтер одновременно может печатать крупногабаритный объект и много небольших. Теоретически учёные обещают ликвидировать склады как класс. Принтеры HARP могут быстро изготавливать детали в широких пределах для массы отраслей и большинства сфер деятельности человека.

Science

Science

Подробно о разработке сообщается в сегодняшней публикации в журнале Science. На момент написания новости видео процесса было доступно только по этой ссылке. Процесс поражает. Деталь как бы извлекается из жидкости с невероятной скоростью. Секрет изобретения в том, что жидкая смола, из которой в процессе облучения ультрафиолетом получается модель, постоянно прогоняется через охладитель для отвода тепла. Сам процесс облучения (полимеризации) происходит снизу по всей площади поддона. Он стеклянный с антипригарным покрытием. Разрешение и скорость отвердения очень высокие. Через 18 месяцев ждём в продаже. Обещали.

Космический 3D-биопринтер напечатал кишечную палочку

На Международной космической станции (МКС) проведён новый эксперимент с использованием специализированного 3D-биопринтера. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на заявления Юсефа Хесуани, управляющего партнёра компании «3D Биопринтинг Солюшенс», создавшей установку для «печати» живых тканей.

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Напомним, что в декабре прошлого года на МКС был проведён эксперимент по воспроизведению хрящевой ткани человека и щитовидной железы грызуна. Выращивание материала осуществлялось с использованием «формативного» принципа, образцы росли в сильном магнитном поле в условиях микрогравитации.

Как теперь сообщается, в рамках нового эксперимента на борту МКС были «напечатаны» бактерии кишечной палочки. Причём в ходе данного опыта бактерии собирались в трёхмерную структуру — биоплёнку.

«Кюветы с бактерией сейчас находятся в Институте Гамалеи [Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф.Гамалеи], где наши коллеги проводят анализ полученных результатов. Мы смотрим, насколько они становились агрессивными и антибиотикорезистентными в условиях космоса», — рассказал господин Хесуани.

Результаты анализа будут получены в течение двух месяцев. Ожидается, что в перспективе подобные исследования помогут разработать новые типы антибиотиков для лечения тех или иных болезней на Земле и, возможно, в дальнем космосе. 

В Казахстан вернутся тигры — WWF России напечатал дом для сотрудников природной резервации

На территории природной резервации «Иле-Балхаш» в Алматинской области Казахстана заработал ещё один центр для инспекторов и научных сотрудников заповедной территории. Здание в виде юрты построено из скругленных пенополистироловых блоков, напечатанных на 3D-принтере.

Новый инспекторский центр, названный в честь расположенного неподалеку городища Карамерген (IX–XIII век), построен на средства российского отделения Всемирного фонда дикой природы (WWF России), оборудован солнечными панелями и ветряками. В нём созданы условия для комфортного отдыха оперативных групп инспекторов и научных сотрудников: две спальни, душ с туалетом, кухня, радиосвязь со всеми отделами резервации.

Теперь заповедный участок площадью 356 тысяч гектаров будет полностью взят под охрану. «Карамерген» способен разместить от шести до 10 человек одновременно. Новый центр защищает от жары и холода, здание рассчитано на колебания температур от –50 до +50 градусов. Организатор строительства общественный фонд «Экобиопроект» учёл все особенности постройки на заповедной земле: домик обладает достаточной прочностью и при этом не имеет фундамента, ведь капитальное строительство не рекомендовано на территории резервации. Технологичное купольное здание напоминает большую казахскую юрту песочного цвета, которая идеально вписывается в степной ландшафт с барханами.

«Возможность хорошо отдохнуть и восстановить силы очень важна для непростой работы сотрудников и инспекторов резервата, ведь Центр расположен более чем в 200 км от ближайшего населенного пункта, — подчеркнул директор Центральноазиатской программы WWF России Григорий Мазманянц, — Именно здесь начинается экологический коридор между Государственным природным резерватом „Иле-Балхаш“ и Национальным парком „Алтын-Эмель“, созданный для сохранения миграционных путей джейрана и кулана, занесенных в Красную книгу, кроме того отсюда можно выходить на работу в сторону восточных границ резервата».

Восстановление популяции этих газелей и лошадей — важный этап программы возвращения туранского тигра, которую WWF России реализует вместе с правительством Казахстана. По оценкам специалистов, первые тигры появятся на территории Прибалхашья около 2024 года. Сейчас необходимо работать с населением, восстанавливать тугайные леса, увеличивать количество копытных (основа рациона тигра), продолжать исследовательскую и антибраконьерскую деятельность, а для этого важно обеспечить сотрудников резервата всем необходимым. «Карамерген» — уже второй центр, построенный WWF России для резервата Иле-Балхаш. Первый был собран на основе типовых контейнеров.

Иле-Балхашская резервация создана для восстановления экосистемы, пригодной для обитания тигра. Программа реинтродукции полосатого хищника призвана вернуть тигра, исчезнувшего здесь более полувека назад. WWF России работает на благо российской природы уже 25 лет. За это время фонд осуществил более тысячи полевых проектов в 47 регионах России и Центральной Азии.

Российские вертолёты получат созданные методом 3D-печати детали

Холдинг «Вертолёты России», входящий в состав государственной корпорации «Ростех», намерен внедрить аддитивные технологии при изготовлении деталей винтокрылых машин.

Фотографии холдинга «Вертолёты России»

Фотографии холдинга «Вертолёты России»

Речь идёт об использовании метода 3D-печати. Это позволит значительно увеличить скорость изготовления определённых деталей по сравнению с традиционными способами производства. Кроме того, станет возможным сокращение количества элементов итоговой конструкции агрегатов.

Уже до конца текущего года специалисты холдинга «Вертолёты России» намерены осуществить реинжиниринг примерно 30 деталей для их последующего изготовления при помощи 3D-печати. Это силовые элементы конструкций, агрегатов и систем винтокрылых машин.

«Каждый агрегат пройдёт конструктивную переработку, проверку на прочность, отработку с точки зрения всех современных технологий производства. Затем в рамках испытаний необходимо будет подтвердить, что деталь, выполненная с помощью аддитивной технологии, равна или превосходит по своим характеристикам замещаемый аналог», — отмечается в сообщении.

Производство деталей для российских вертолётов методом 3D-печати планируется организовать в следующем году. Добавим, что сегодня в серийных отечественных вертолётах нет элементов, выполненных по аддитивным технологиям. 

Сделано в России: разрабатывается первый в мире ультразвуковой 3D-принтер

Специалисты Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают, как утверждается, первый в мире ультразвуковой 3D-принтер.

Принцип работы устройства сводится к тому, что в управляемом поле частицы перегруппировываются, и из них можно собирать трёхмерные объекты.

В текущем виде прибор обеспечивает левитацию упорядоченной группы частиц пенопласта, которые могут двигаться вверх-вниз и вправо-влево. При попадании в звуковое поле и в процессе осаждения частицы оседают по заданным траекториям, формируя определённый рисунок.

Система состоит из четырёх решёток, которые излучают акустические волны. В потоке волн в частотном диапазоне 40 кГц частицы находятся в подвешенном состоянии. Для управления служит специальное программное обеспечение, разработанное специалистами ТГУ.

«Помимо ультразвуковой 3D-печати, этот метод можно использовать при работе с химически агрессивными растворами, например, кислотами или веществами, разогретыми до высоких температур», — говорится в публикации университета.

Российские учёные намерены разработать технологию ультразвуковой 3D-печати и собрать работающий прототип принтера к 2020 году. Ожидается, что устройство сможет работать с частицами АБС-пластика. 

Создатели российского 3D-биопринтера рассказали о планах по печати органов и тканей на МКС

Компания «3Д Биопринтинг Солюшенс» готовит серию новых экспериментов по печати органов и тканей на борту Международной космической станции (МКС). Об этом сообщает ТАСС, ссылаясь на заявления Юсефа Хесуани, руководителя проектов лаборатории биотехнологических исследований «3Д Биопринтинг Солюшенс».

Изображения «3Д Биопринтинг Солюшенс»

Изображения «3Д Биопринтинг Солюшенс» / Роскосмос

Напомним, что названная компания является создателем уникальной экспериментальной установки «Орган.Авт». Этот прибор предназначен для 3D-биофабрикации тканей и органных конструктов в космосе. В конце прошлого года на борту МКС был успешно проведён первый эксперимент с применением установки: получены образцы ткани хряща человека и ткани щитовидной железы мыши.

Как теперь сообщается, в августе с использованием устройства «Орган.Авт» на МКС планируется выполнить опыты с живыми и неживыми материалами. В частности, намечены эксперименты с особыми кристаллами, аналогом костной ткани.

Ряд исследований будут выполнены совместно со специалистами из США и Израиля. Речь идёт об экспериментах с мышечными клетками. По сути, на МКС будет опробована биопечать мяса и рыбы.

Наконец, в дальнейшем в условиях космоса планируется печать трубчатых органов, в том числе сосудов. Для этого на Международную космическую станцию отправится усовершенствованная модель 3D-биопринтера. 

Впервые в России: начато создание 3D-принтера для печати деталей двигателей ракет и самолётов

Холдинг «Росэлектроника», входящий в государственную корпорацию Ростех, разрабатывает первый в нашей стране электронно-лучевой 3D-принтер для печати металлическими порошками.

«Росэлектроника»

«Росэлектроника»

Принцип работы названной системы заключается в локальной плавке порошка и его быстром отверждении. Большие мощности, достигаемые благодаря использованию ускоренного электронного луча, позволяют осуществить полную плавку даже таких тугоплавких металлов, как вольфрам и молибден.

В системе перемещения электронного луча нет механических деталей — это обеспечивает высокую скорость и точность работы. Кроме того, отсутствует необходимость во внешней высокотемпературной системе подогрева и создании защитной атмосферы в рабочей камере.

Важно отметить, что после полного локального расплавления порошка детали обладают очень высокой плотностью, сравнимой с технологией литья. При этом не требуются дополнительные операции спекания и постобработки.

Комплекс даст возможность формировать детали практически любой сложности, в том числе изделия размером всего 0,2–0,4 мм. Причём такие детали будут легче и прочнее аналогов, полученных традиционными методами.

В составе «Росэлектроники» разработкой передового 3D-принтера занимаются специалисты НПП «Торий». Ожидается, что полнофункциональный образец устройства будет создан к концу 2020 года.

В перспективе новинка найдёт широчайшее применение. Электронно-лучевой 3D-принтер, к примеру, позволит изготавливать детали реактивных двигателей ракет и лопатки турбин двигателей самолётов, индивидуальные медицинские импланты, ювелирные изделия сложной формы, облегчённые элементы архитектурных конструкций и пр. 

Введена в строй самая большая в России установка для 3D-печати

Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК), входящая в госкорпорацию Ростех, ввела в эксплуатацию самую крупную в нашей стране установку прямого лазерного выращивания из порошковых металлических материалов.

Речь идёт о передовой системе 3D-печати. Она будет применяться для создания крупногабаритных деталей для промышленных газотурбинных двигателей.

Процесс изготовления изделий сводится к послойному формированию корпусных деталей на станке: струя металлического порошка подаётся на заготовку, а лазерный луч разогревает порошок для его сплавления. Система позволяет производить элементы размером до 2,5 метров в диаметре.

«Сама установка представляет собой прозрачную герметичную камеру. Вся работа проводится роботом, рука которого снабжена специальной распылительной головкой, позволяющей менять вид подаваемого порошка непосредственно в процессе выращивания», — говорится в сообщении Ростеха.

Отмечается, что внедрение технологии 3D-печати в сфере производства газотурбинных двигателей обеспечивает ряд преимуществ. В частности, скорость изготовления деталей по сравнению с традиционными методами увеличивается более чем в два раза. Кроме того, становится возможным сокращение количества элементов итоговой конструкции.

Внедрение новой технологии производства крупногабаритных деталей для промышленных газотурбинных двигателей происходит на предприятии ПАО «Кузнецов» (входит в ОДК). 

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥