Казахстанские ученые сделали шаг к удешевлению и массовому внедрению 3D-печати в строительстве. Новая разработка позволяет значительно повысить точность работы принтеров и, одновременно, снизить стоимость технологий, что открывает путь к их широкому промышленному применению, передает inbusiness.kz со ссылкой на министерство науки и высшего образования РК.
В преддверии Дня работников науки, отмечаемого 12 апреля, министерство науки и высшего образования Республики Казахстан представило проект в рамках рубрики "Наука – во благо общества". В центре внимания — разработка ученых Satbayev University, направленная на совершенствование строительных 3D-принтеров.
"Инженеры создали специальный манипулятор, который повышает точность позиционирования печатающей головки. Это ключевой параметр для 3D-печати бетоном, где даже небольшие отклонения могут привести к дефектам конструкции", - рассказали в миннауки.
Разработанное решение позволяет устранить так называемые паразитные отклонения, возникающие при послойной укладке материала. В результате, повышается качество печати и надежность возводимых объектов.
"Особенность проекта заключается в том, что он ориентирован на использование уже существующей техники — автобетононасосов. Сегодня именно они рассматриваются как перспективная база для строительных 3D-принтеров, однако их конструкция создает сложности с точностью", - отметили в ведомстве.
Ранее применяемые системы — портальные, серийные и кабельные роботы — не всегда подходят для реальных условий строительной площадки. Пыль, вибрации и температурные перепады существенно влияют на их работу, а процесс калибровки остается сложным и затратным.
"Партнеры проекта — исследователи Дрезденского технического университета — предложили альтернативный подход с использованием автобетононасоса. Однако его открытая кинематическая структура приводит к отклонениям, которые снижают точность печати", - пояснили в министерстве.
Именно эту проблему решили казахстанские ученые. Они разработали компенсационный манипулятор и специальное печатающее сопло для работы с бетоном. После анализа различных типов конструкций наиболее эффективным был признан параллельный манипулятор дельта-типа.
Проект прошел полный цикл разработки — от инженерных расчетов до создания прототипа в масштабе 1:1. Устройство было протестировано под нагрузкой 46 кг, что подтвердило его работоспособность и способность обеспечивать точное позиционирование.
"Разработанный нами манипулятор повышает точность позиционирования печатающей головки и устраняет паразитные отклонения. Это открывает возможности для широкого промышленного применения 3D-печати в строительстве", отметил научный руководитель проекта, PhD, ассоциированный профессор Азамат Мустафа.
Ключевая ценность разработки — в ее практичности. Ученые предложили адаптировать уже существующую технику, а не создавать дорогостоящие роботизированные системы с нуля. Это позволяет существенно снизить стоимость оборудования и ускорить внедрение технологии.
Читайте по теме:
В Казахстане запустили цифровую базу науки
