Инженеры Иллинойского университета создали первый 3D-термоплащ, используя алюминий, напечатанный на 3D-принтере
Инженеры из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн создали первое физическое устройство, способное скрывать объекты от источников тепла в любом направлении. Это достижение имеет потенциальные области применения, от защиты чувствительных микросхем до экранирования людей и оборудования от инфракрасного излучения.
Устройство работает за счет направления тепла вокруг объекта, а не его блокирования. Для инфракрасной камеры замаскированный объект кажется просто несуществующим. Предыдущие тепловизионные маскировочные устройства работали только в двух измерениях или вдоль одного направления теплового потока. Это же устройство работает практически под любым углом, и оно было изготовлено и протестировано физически, а не просто смоделировано на компьютере.
«Настоящая теплозащитная мантия должна работать независимо от источника тепла», — сказала Шелли Чжан, профессор гражданского и экологического строительства в Иллинойсе, возглавлявшая исследование. «Наше устройство может скрывать сложный трехмерный объект в бесконечном количестве направлений, сохраняя при этом температуру внутри стабильной и защищенной».
Структура плаща представляет собой гибридный материал: точная алюминиевая решетка, изготовленная из металла, напечатанного на 3D-принтере, для обеспечения высокой теплопроводности, а зазоры заполнены резиной, полученной методом литья в формы, для обеспечения низкой теплопроводности. Настраивая эти материалы в трех измерениях, команда может точно контролировать перемещение тепла через различные области устройства. Диапазон теплопроводности достаточно широк, чтобы точно соответствовать требованиям теории трансформационной термотики для идеального плаща.
В ходе лабораторных испытаний исследователи поместили устройство между горячей и холодной областями и отслеживали тепловой поток с помощью инфракрасной камеры. Температурное поле снаружи плаща выглядело так, как будто его там и не было; внутри же температура оставалась равномерной и была защищена от внешних экстремальных температур. Для проверки конструкции на прочность команда успешно создала маскирующую трехмерную структуру, напоминающую голову. Команда Чжана утверждает, что ни один из ранее созданных экспериментальных теплозащитных плащей не достигал такого уровня геометрической сложности.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. В число сотрудников Чжана входили научный сотрудник Вэйчэнь Ли, аспирант Ибо Ван и профессор Оле Сигмунд из Технического университета Дании. Финансирование осуществлялось Национальным научным фондом, Фондом Виллума и Управлением научных исследований ВВС США.
Далее команда намерена решить более сложную задачу: маскировку объекта, который генерирует собственное тепло. Для этого потребуется плащ, способный активно концентрировать, распространять или перенаправлять тепло внутри защищаемой зоны по требованию. «Следующий шаг — создание плащей, которые не просто скрывают и защищают, но и активно управляют теплом полезным образом», — сказал Чжан.
Инженеры из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн создали первое физическое устройство, способное скрывать объекты от источников тепла в любом направлении. Это достижение имеет потенциальные области применения, от защиты чувствительных микросхем до экранирования людей и оборудования от инфракрасного излучения.
Устройство работает за счет направления тепла вокруг объекта, а не его блокирования. Для инфракрасной камеры замаскированный объект кажется просто несуществующим. Предыдущие тепловизионные маскировочные устройства работали только в двух измерениях или вдоль одного направления теплового потока. Это же устройство работает практически под любым углом, и оно было изготовлено и протестировано физически, а не просто смоделировано на компьютере.
«Настоящая теплозащитная мантия должна работать независимо от источника тепла», — сказала Шелли Чжан, профессор гражданского и экологического строительства в Иллинойсе, возглавлявшая исследование. «Наше устройство может скрывать сложный трехмерный объект в бесконечном количестве направлений, сохраняя при этом температуру внутри стабильной и защищенной».
Структура плаща представляет собой гибридный материал: точная алюминиевая решетка, изготовленная из металла, напечатанного на 3D-принтере, для обеспечения высокой теплопроводности, а зазоры заполнены резиной, полученной методом литья в формы, для обеспечения низкой теплопроводности. Настраивая эти материалы в трех измерениях, команда может точно контролировать перемещение тепла через различные области устройства. Диапазон теплопроводности достаточно широк, чтобы точно соответствовать требованиям теории трансформационной термотики для идеального плаща.
В ходе лабораторных испытаний исследователи поместили устройство между горячей и холодной областями и отслеживали тепловой поток с помощью инфракрасной камеры. Температурное поле снаружи плаща выглядело так, как будто его там и не было; внутри же температура оставалась равномерной и была защищена от внешних экстремальных температур. Для проверки конструкции на прочность команда успешно создала маскирующую трехмерную структуру, напоминающую голову. Команда Чжана утверждает, что ни один из ранее созданных экспериментальных теплозащитных плащей не достигал такого уровня геометрической сложности.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. В число сотрудников Чжана входили научный сотрудник Вэйчэнь Ли, аспирант Ибо Ван и профессор Оле Сигмунд из Технического университета Дании. Финансирование осуществлялось Национальным научным фондом, Фондом Виллума и Управлением научных исследований ВВС США.
Далее команда намерена решить более сложную задачу: маскировку объекта, который генерирует собственное тепло. Для этого потребуется плащ, способный активно концентрировать, распространять или перенаправлять тепло внутри защищаемой зоны по требованию. «Следующий шаг — создание плащей, которые не просто скрывают и защищают, но и активно управляют теплом полезным образом», — сказал Чжан.
❤1
Прорыв для авиации: защищающий от облучения композит создали в КНЦ РАН
Специалисты Казанского научного центра РАН разработали полимерный композит, предназначенный для защиты от электромагнитного излучения. Новый материал на основе углеродных нанотрубок может применяться в корпусах электроники, кабельных каналах, радиопоглощающих панелях, медицинских комнатах, а также в авиационных и автомобильных компонентах.
В отличие от существующих решений, композит допускает 3D-печать — это особенно важно при прототипировании и мелкосерийном производстве деталей сложной формы. Нанотрубки в полимерной матрице распределены так, что создают градиент проводимости или апериодическую структуру, обеспечивая многоуровневые интерференционные эффекты и уменьшая устойчивые резонансы.
Технология позволяет управлять свойствами материала на этапе печати, изменяя шаг, ориентацию и состав филамента. В итоге композит лучше поглощает и рассеивает электромагнитные волны за счёт многократного переотражения сигнала внутри структуры.
Как отмечают разработчики, важная особенность решения — возможность создания элементов с неравномерной проводимостью в одном изделии, что упрощает интеграцию в готовые устройства. Разработка может быть полезна для производителей радиоэлектроники, где требуется защита от помех и несанкционированного перехвата сигналов. Применение аддитивных технологий делает производство деталей гибким и экономичным на стадиях разработки и опытного производства.
Специалисты Казанского научного центра РАН разработали полимерный композит, предназначенный для защиты от электромагнитного излучения. Новый материал на основе углеродных нанотрубок может применяться в корпусах электроники, кабельных каналах, радиопоглощающих панелях, медицинских комнатах, а также в авиационных и автомобильных компонентах.
В отличие от существующих решений, композит допускает 3D-печать — это особенно важно при прототипировании и мелкосерийном производстве деталей сложной формы. Нанотрубки в полимерной матрице распределены так, что создают градиент проводимости или апериодическую структуру, обеспечивая многоуровневые интерференционные эффекты и уменьшая устойчивые резонансы.
Технология позволяет управлять свойствами материала на этапе печати, изменяя шаг, ориентацию и состав филамента. В итоге композит лучше поглощает и рассеивает электромагнитные волны за счёт многократного переотражения сигнала внутри структуры.
Как отмечают разработчики, важная особенность решения — возможность создания элементов с неравномерной проводимостью в одном изделии, что упрощает интеграцию в готовые устройства. Разработка может быть полезна для производителей радиоэлектроники, где требуется защита от помех и несанкционированного перехвата сигналов. Применение аддитивных технологий делает производство деталей гибким и экономичным на стадиях разработки и опытного производства.
В Ирландии впервые напечатали бесцементный геополимер на 3D-принтере
Инженеры Тринити-колледжа Дублина совершили прорыв в «зеленом» строительстве. Им удалось создать материал для 3D-печати, который не требует цемента и перерабатывает промышленные отходы.
Исследовательская группа из инженерной школы Тринити-колледжа Дублина представила результаты испытаний нового строительного геополимера, предназначенного для 3D-печати. Эксперимент, проведенный совместно со специалистами компании Harcourt Technologies Ltd. подтвердил: материал можно смешивать, перекачивать и экструдировать через печатную головку, создавая сложные архитектурные формы.
Главная особенность разработки — отсутствие в составе портландцемента. Более 30% компонентов смеси замещены местными промышленными отходами, которые обычно отправляются на свалки или требуют длительного хранения. Визуально материал получил характерный красно-коричневый оттенок из-за использования бокситовых отходов в качестве сырья.
Технология 3D-печати в строительстве позволяет завершать проекты за недели вместо месяцев, отказываться от дорогостоящей опалубки и снижать долю ручного труда.
Однако главный вклад новинки — в экологию. По предварительным оценкам профессора Сары Павиа, новый геополимер способен сократить выбросы углекислого газа примерно на 70% по сравнению с традиционным бетоном на цементной основе. Это не просто замена связующего, а гибкая платформа, реологию и характеристики твердения которой можно адаптировать под разные задачи.
Инженеры Тринити-колледжа Дублина совершили прорыв в «зеленом» строительстве. Им удалось создать материал для 3D-печати, который не требует цемента и перерабатывает промышленные отходы.
Исследовательская группа из инженерной школы Тринити-колледжа Дублина представила результаты испытаний нового строительного геополимера, предназначенного для 3D-печати. Эксперимент, проведенный совместно со специалистами компании Harcourt Technologies Ltd. подтвердил: материал можно смешивать, перекачивать и экструдировать через печатную головку, создавая сложные архитектурные формы.
Главная особенность разработки — отсутствие в составе портландцемента. Более 30% компонентов смеси замещены местными промышленными отходами, которые обычно отправляются на свалки или требуют длительного хранения. Визуально материал получил характерный красно-коричневый оттенок из-за использования бокситовых отходов в качестве сырья.
Технология 3D-печати в строительстве позволяет завершать проекты за недели вместо месяцев, отказываться от дорогостоящей опалубки и снижать долю ручного труда.
Однако главный вклад новинки — в экологию. По предварительным оценкам профессора Сары Павиа, новый геополимер способен сократить выбросы углекислого газа примерно на 70% по сравнению с традиционным бетоном на цементной основе. Это не просто замена связующего, а гибкая платформа, реологию и характеристики твердения которой можно адаптировать под разные задачи.
ИИ в ДГТУ сделал металлическую 3D-печать точнее и быстрее
Ученые Донского государственного технического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) совершили прорыв в аддитивных технологиях, обучив искусственный интеллект находить дефекты металлических деталей прямо в процессе их создания. Это принципиально меняет подход к контролю качества: раньше брак выявляли уже после завершения печати, отправляя изделие на дорогостоящую доработку или вовсе в утилизацию.
Теперь же система «видит» проблему на ранней стадии и позволяет тут же корректировать параметры, не дожидаясь окончания построения слоя.
В основе разработки лежит симбиоз машинного зрения и нейросетевых алгоритмов. Искусственный интеллект сканирует модель, предварительно определяя потенциально опасные зоны, и затем проверяет только их. Благодаря такому выборочному подходу время анализа каждого слоя удалось сократить с нескольких минут до нескольких секунд, при этом точность обнаружения микродефектов осталась на высочайшем уровне. Это критически важно для отраслей, где от качества каждой детали зависит жизнь людей: авиастроение, энергетическое машиностроение, медицинское протезирование.
Команда инженеров и программистов ДГТУ уже подала заявку на получение патента.
Ученые Донского государственного технического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) совершили прорыв в аддитивных технологиях, обучив искусственный интеллект находить дефекты металлических деталей прямо в процессе их создания. Это принципиально меняет подход к контролю качества: раньше брак выявляли уже после завершения печати, отправляя изделие на дорогостоящую доработку или вовсе в утилизацию.
Теперь же система «видит» проблему на ранней стадии и позволяет тут же корректировать параметры, не дожидаясь окончания построения слоя.
В основе разработки лежит симбиоз машинного зрения и нейросетевых алгоритмов. Искусственный интеллект сканирует модель, предварительно определяя потенциально опасные зоны, и затем проверяет только их. Благодаря такому выборочному подходу время анализа каждого слоя удалось сократить с нескольких минут до нескольких секунд, при этом точность обнаружения микродефектов осталась на высочайшем уровне. Это критически важно для отраслей, где от качества каждой детали зависит жизнь людей: авиастроение, энергетическое машиностроение, медицинское протезирование.
Команда инженеров и программистов ДГТУ уже подала заявку на получение патента.
Компания EOS прекращает поддержку платформы FORMIGA после почти 20 лет её использования
Компания EOS прекратила выпуск линейки систем SLS FORMIGA, завершив новые продажи платформы, которая производилась с 2006 года. Немецкий производитель уведомил клиентов в письме, что это решение отражает более широкую тенденцию в индустрии аддитивного производства в сторону масштабируемого автоматизированного производства, а не систем, ориентированных на прототипирование.
Платформа FORMIGA берет свое начало в 2006 году, когда компания EOS представила систему для растущего сообщества инженеров и производителей, внедряющих полимерную 3D-печать. На протяжении почти двух десятилетий клиенты использовали станки FORMIGA в различных отраслях промышленности и с постоянно расширяющимся набором материалов для изготовления деталей серийного производства.
Для многих современных поставщиков услуг и пользователей SLS-технологии FORMIGA стала отправной точкой для 3D-печати без использования поддерживающих элементов на основе термопластичных порошков, и с самого начала установила высокий стандарт качества. С тех пор появились более компактные и доступные системы, которые догнали FORMIGA по своим возможностям, создав рынок, основанный на больших объемах производства и меньшей прибыли.
Этот рынок работает по иным принципам и требует иной структуры. Компания EOS направляет дальнейшее развитие на более крупные платформы, такие как EOS P3 NEXT, с более интегрированной автоматизацией и поддержкой процессов на основе данных. Компания продолжит оказывать поддержку установленной базе FORMIGA, предоставляя запчасти и сервисное обслуживание, даже несмотря на прекращение продаж новых систем.
FORMIGA P110, одна из наиболее распространенных моделей в линейке, исторически продавалась примерно за четверть цены новой P3 NEXT, и эта разница еще больше увеличивалась для восстановленных устройств. Эта разница в цене поддерживала спрос среди производителей, которым не требуется производительность или автоматизация более новых платформ EOS.
Компания уже сообщила своим клиентам, что EOS продолжит поддерживать платформу P1 в течение 10 лет (сервисное обслуживание, запчасти и безопасность) и 5 лет постоянной поддержки приложений.
Компания EOS прекратила выпуск линейки систем SLS FORMIGA, завершив новые продажи платформы, которая производилась с 2006 года. Немецкий производитель уведомил клиентов в письме, что это решение отражает более широкую тенденцию в индустрии аддитивного производства в сторону масштабируемого автоматизированного производства, а не систем, ориентированных на прототипирование.
Платформа FORMIGA берет свое начало в 2006 году, когда компания EOS представила систему для растущего сообщества инженеров и производителей, внедряющих полимерную 3D-печать. На протяжении почти двух десятилетий клиенты использовали станки FORMIGA в различных отраслях промышленности и с постоянно расширяющимся набором материалов для изготовления деталей серийного производства.
Для многих современных поставщиков услуг и пользователей SLS-технологии FORMIGA стала отправной точкой для 3D-печати без использования поддерживающих элементов на основе термопластичных порошков, и с самого начала установила высокий стандарт качества. С тех пор появились более компактные и доступные системы, которые догнали FORMIGA по своим возможностям, создав рынок, основанный на больших объемах производства и меньшей прибыли.
Этот рынок работает по иным принципам и требует иной структуры. Компания EOS направляет дальнейшее развитие на более крупные платформы, такие как EOS P3 NEXT, с более интегрированной автоматизацией и поддержкой процессов на основе данных. Компания продолжит оказывать поддержку установленной базе FORMIGA, предоставляя запчасти и сервисное обслуживание, даже несмотря на прекращение продаж новых систем.
FORMIGA P110, одна из наиболее распространенных моделей в линейке, исторически продавалась примерно за четверть цены новой P3 NEXT, и эта разница еще больше увеличивалась для восстановленных устройств. Эта разница в цене поддерживала спрос среди производителей, которым не требуется производительность или автоматизация более новых платформ EOS.
Компания уже сообщила своим клиентам, что EOS продолжит поддерживать платформу P1 в течение 10 лет (сервисное обслуживание, запчасти и безопасность) и 5 лет постоянной поддержки приложений.
Pratt & Whitney и GKN Aerospace напечатают на 3D-принтере крупномасштабный корпус двигателя F135
Компании Pratt & Whitney и GKN Aerospace объединяют усилия для изучения возможности применения аддитивного производства (АМ) для изготовления крупных конструкционных компонентов двигателя F135.
Соглашение о разработке технологий, объявленное во время авиасалона в Фарнборо, поддерживается Норвежским агентством по оборонным материалам (NDMA) и направлено на демонстрацию возможности производства крупномасштабного корпуса двигателя с использованием 3D-печати металлом. Двигатель F135 устанавливается на сверхзвуковые истребители-невидимки семейства F-35 Lightning II, и после завершения работ эта крупномасштабная конструкция, напечатанная на 3D-принтере, считается одной из первых в своем роде в таком масштабе для применения в военных двигателях.
Себастьян Акнуш, старший вице-президент GKN Aerospace, заявил: «Я рад видеть, что это сотрудничество объединяет мощные промышленные возможности и передовой опыт в области производства. Эта инициатива отражает наше стремление к дальнейшему развитию и внедрению аддитивных технологий для сложных аэрокосмических применений».
Разработка будет осуществляться на предприятии GKN Aerospace в Конгсберге, Норвегия, с использованием технологии лазерного осаждения с помощью проволоки. Цель состоит в том, чтобы изготовить полномасштабный компонент, сохранив при этом совместимость и взаимозаменяемость с существующей конструкцией двигателя.
В пресс-релизе партнеры заявили, что эта инициатива представляет собой «значительный шаг вперед в применении аддитивного производства к крупномасштабным высокоэффективным конструкциям авиационных двигателей». Ожидается, что первый демонстрационный компонент будет готов к 2027 году, а продукт будет сертифицирован к концу 2028 года.
«Это соглашение отражает наше постоянное внимание к развитию технологий, которые поддерживают долгосрочные потребности программы F135», — сказал Крис Джонсон, вице-президент программы F135 в Pratt & Whitney. «Мы ценим сотрудничество с GKN Aerospace, поскольку мы изучаем новые подходы к производству, которые способствуют повышению готовности двигателей в будущем».
Компании Pratt & Whitney и GKN Aerospace объединяют усилия для изучения возможности применения аддитивного производства (АМ) для изготовления крупных конструкционных компонентов двигателя F135.
Соглашение о разработке технологий, объявленное во время авиасалона в Фарнборо, поддерживается Норвежским агентством по оборонным материалам (NDMA) и направлено на демонстрацию возможности производства крупномасштабного корпуса двигателя с использованием 3D-печати металлом. Двигатель F135 устанавливается на сверхзвуковые истребители-невидимки семейства F-35 Lightning II, и после завершения работ эта крупномасштабная конструкция, напечатанная на 3D-принтере, считается одной из первых в своем роде в таком масштабе для применения в военных двигателях.
Себастьян Акнуш, старший вице-президент GKN Aerospace, заявил: «Я рад видеть, что это сотрудничество объединяет мощные промышленные возможности и передовой опыт в области производства. Эта инициатива отражает наше стремление к дальнейшему развитию и внедрению аддитивных технологий для сложных аэрокосмических применений».
Разработка будет осуществляться на предприятии GKN Aerospace в Конгсберге, Норвегия, с использованием технологии лазерного осаждения с помощью проволоки. Цель состоит в том, чтобы изготовить полномасштабный компонент, сохранив при этом совместимость и взаимозаменяемость с существующей конструкцией двигателя.
В пресс-релизе партнеры заявили, что эта инициатива представляет собой «значительный шаг вперед в применении аддитивного производства к крупномасштабным высокоэффективным конструкциям авиационных двигателей». Ожидается, что первый демонстрационный компонент будет готов к 2027 году, а продукт будет сертифицирован к концу 2028 года.
«Это соглашение отражает наше постоянное внимание к развитию технологий, которые поддерживают долгосрочные потребности программы F135», — сказал Крис Джонсон, вице-президент программы F135 в Pratt & Whitney. «Мы ценим сотрудничество с GKN Aerospace, поскольку мы изучаем новые подходы к производству, которые способствуют повышению готовности двигателей в будущем».
Компания IMDEA Materials и Университет Лоуренса в Беркли разработали искусственный интеллект для анализа вариативности 3D-принтеров
Исследователи из Института материалов IMDEA в сотрудничестве с Национальной лабораторией имени Лоуренса Беркли (LBNL) в США разработали алгоритм, который выявляет различия в поведении теоретически идентичных производственных машин и выбирает соответствующую стратегию оптимизации.
Работа была опубликована в журнале Advanced Engineering Informatics и посвящена проблеме автоматизированного производства, которая существует уже много лет: машины одной марки и модели работают по-разному, и возникающие различия могут накапливаться, приводя к дефектам в больших масштабах, в том числе в системах параллельного производства, таких как фермы 3D-печати.
Система сначала провела диагностическую оценку каждой машины для построения индивидуального профиля производительности, а затем использовала статистический анализ для количественной оценки степени изменчивости между единицами.
На основе этого анализа система затем применяла стратегию совместной оптимизации для всех машин, которые оказались достаточно похожими, или стратегию индивидуальной оптимизации для каждой машины, когда обнаруживались существенные различия, отдавая приоритет точности перед общей эффективностью.
Команда проверила метод, используя три теоретически идентичных 3D-принтера. Алгоритм выявил измеримые различия между машинами и определил, что для каждой требуется своя собственная стратегия оптимизации, а не общая.
Анализ распределения и показатели расхождения склонялись в пользу подхода с использованием одного устройства в данном исследовании: оценки плотности напечатанных гранул показали выраженное различие между машинами, а значения попарного расхождения были существенными, что указывает на то, что каждый принтер работал в своем собственном режиме печати.
По словам исследователей, применение индивидуальной оптимизации «продемонстрировало значительно более быструю сходимость и существенное снижение ошибок в весе напечатанных деталей по сравнению с применением одинакового подхода ко всем станкам, что не позволяло должным образом скорректировать индивидуальные отклонения».
«Даже у машин массового производства может быть своя собственная «личность» в процессе работы. Наша система изучает эти различия и использует их в своих интересах, определяя, эффективнее ли работать с ними как с командой или как с отдельными экземплярами», — заявили исследователи.
«Это не только повышает точность, но и экономит ресурсы, предотвращая неудачные эксперименты, что является ключевым шагом на пути к полностью автоматизированным лабораториям и заводам будущего».
Хотя в исследовании, посвященном проверке достоверности результатов, основное внимание уделялось 3D-печати, исследователи заявили, что та же методология применима и к другим областям, основанным на высокопроизводительных экспериментах, включая открытие новых материалов, химический синтез и калибровку датчиков.
Исследователи из Института материалов IMDEA в сотрудничестве с Национальной лабораторией имени Лоуренса Беркли (LBNL) в США разработали алгоритм, который выявляет различия в поведении теоретически идентичных производственных машин и выбирает соответствующую стратегию оптимизации.
Работа была опубликована в журнале Advanced Engineering Informatics и посвящена проблеме автоматизированного производства, которая существует уже много лет: машины одной марки и модели работают по-разному, и возникающие различия могут накапливаться, приводя к дефектам в больших масштабах, в том числе в системах параллельного производства, таких как фермы 3D-печати.
Система сначала провела диагностическую оценку каждой машины для построения индивидуального профиля производительности, а затем использовала статистический анализ для количественной оценки степени изменчивости между единицами.
На основе этого анализа система затем применяла стратегию совместной оптимизации для всех машин, которые оказались достаточно похожими, или стратегию индивидуальной оптимизации для каждой машины, когда обнаруживались существенные различия, отдавая приоритет точности перед общей эффективностью.
Команда проверила метод, используя три теоретически идентичных 3D-принтера. Алгоритм выявил измеримые различия между машинами и определил, что для каждой требуется своя собственная стратегия оптимизации, а не общая.
Анализ распределения и показатели расхождения склонялись в пользу подхода с использованием одного устройства в данном исследовании: оценки плотности напечатанных гранул показали выраженное различие между машинами, а значения попарного расхождения были существенными, что указывает на то, что каждый принтер работал в своем собственном режиме печати.
По словам исследователей, применение индивидуальной оптимизации «продемонстрировало значительно более быструю сходимость и существенное снижение ошибок в весе напечатанных деталей по сравнению с применением одинакового подхода ко всем станкам, что не позволяло должным образом скорректировать индивидуальные отклонения».
«Даже у машин массового производства может быть своя собственная «личность» в процессе работы. Наша система изучает эти различия и использует их в своих интересах, определяя, эффективнее ли работать с ними как с командой или как с отдельными экземплярами», — заявили исследователи.
«Это не только повышает точность, но и экономит ресурсы, предотвращая неудачные эксперименты, что является ключевым шагом на пути к полностью автоматизированным лабораториям и заводам будущего».
Хотя в исследовании, посвященном проверке достоверности результатов, основное внимание уделялось 3D-печати, исследователи заявили, что та же методология применима и к другим областям, основанным на высокопроизводительных экспериментах, включая открытие новых материалов, химический синтез и калибровку датчиков.
Ученые СПбГМТУ представили прорывные разработки по алюминиевым сплавам на семинаре в Красноярске
В Красноярске завершился научный семинар «Аддитивные технологии и проблемы получения материалов для аддитивного производства». Организаторами выступили Научно-производственный центр магнитной гидродинамики (НПЦ МГД) и Сибирский федеральный университет (СФУ) при участии СПбГМТУ и НИТУ «МИСиС». Мероприятие объединило ведущих ученых, инженеров и представителей промышленности для обсуждения актуальных вопросов в области 3D-печати и материаловедения.
Делегация СПбГМТУ в составе сотрудников Института лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) и лаборатории инновационных технологий и механики разрушения выступила с тремя докладами. В состав делегации вошли заведующий лабораторией Сергей Комаров, старший научный сотрудник лаборатории Марат Газизов и младший научный сотрудник Александра Николаева.
Ключевой темой семинара стали материалы для стратегических отраслей — авиастроения, космонавтики и автомобилестроения. Особое внимание участники уделили алюминиевым сплавам. Неслучайно площадкой для такого диалога стал Красноярск — признанная алюминиевая столица России.
Большой резонанс вызвал доклад о новом аддитивном алюминиевом сплаве с керамическими добавками. Разработанный материал показал одновременный рост всех механических характеристик — результат, недостижимый при традиционных методах обработки. Это открытие, подчеркивают авторы, наглядно демонстрирует синергию современных технологий 3D-печати и материаловедения и имеет большие перспективы в промышленном применении.
Программа семинара также включала доклады по математическому моделированию аддитивных процессов и разработкам в области лазерных систем.
Участники договорились продолжить научные встречи в расширенном формате, подтвердив общий интерес к развитию аддитивных технологий в России.
В Красноярске завершился научный семинар «Аддитивные технологии и проблемы получения материалов для аддитивного производства». Организаторами выступили Научно-производственный центр магнитной гидродинамики (НПЦ МГД) и Сибирский федеральный университет (СФУ) при участии СПбГМТУ и НИТУ «МИСиС». Мероприятие объединило ведущих ученых, инженеров и представителей промышленности для обсуждения актуальных вопросов в области 3D-печати и материаловедения.
Делегация СПбГМТУ в составе сотрудников Института лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) и лаборатории инновационных технологий и механики разрушения выступила с тремя докладами. В состав делегации вошли заведующий лабораторией Сергей Комаров, старший научный сотрудник лаборатории Марат Газизов и младший научный сотрудник Александра Николаева.
Ключевой темой семинара стали материалы для стратегических отраслей — авиастроения, космонавтики и автомобилестроения. Особое внимание участники уделили алюминиевым сплавам. Неслучайно площадкой для такого диалога стал Красноярск — признанная алюминиевая столица России.
Большой резонанс вызвал доклад о новом аддитивном алюминиевом сплаве с керамическими добавками. Разработанный материал показал одновременный рост всех механических характеристик — результат, недостижимый при традиционных методах обработки. Это открытие, подчеркивают авторы, наглядно демонстрирует синергию современных технологий 3D-печати и материаловедения и имеет большие перспективы в промышленном применении.
Программа семинара также включала доклады по математическому моделированию аддитивных процессов и разработкам в области лазерных систем.
Участники договорились продолжить научные встречи в расширенном формате, подтвердив общий интерес к развитию аддитивных технологий в России.
Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» представила титановый сплав VST-5 для имплантируемых медицинских изделий
Новый медицинский сплав заменит зарубежные аналоги в производств эндопротезов, систем остеосинтеза, спинальных и кардиологических конструкций, стоматологических имплантатов. Из VST-5 планируется изготавливать прутки, плиты и листы, а также штамповки, проволоку и порошки для 3D-печати.
Сплав презентовали на всероссийской конференции «Перспективы титановых сплавов в медицине», прошедшей в научно-техническом центре ВСМПО-АВИСМА в Верхней Салде. Технические условия на листы, плиты и катаные прутки из VST-5 уже зарегистрированы в Уральском центре стандартизации и метрологии, сообщает корпоративная пресс-служба.
Стандартный сплав Ti-6Al-4V (ВТ6, Grade 5) дает прочность, а его версия с пониженным содержанием кислорода Ti-6Al-4V ELI (ВТ6с, Grade 23) — пластичность и трещиностойкость. На эти две марки уже приходятся около двух третей мирового потребления титана в медицинской отрасли. Раньше конструкторам приходилось выбирать между двумя вариантами, тогда как новый VST-5 объединяет прочностные свойства первого сплава с пластичностью второго.
Сплав разработан по программе импортозамещения при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ и проходит процедуру патентования в Российской Федерации. После получения патента производители медицинских изделий смогут использовать сплав без ограничений. Кроме того, покупатели отечественного VST-5 могут претендовать на льготы по налогу на прибыль.
«ВСМПО-АВИСМА — ключевой поставщик сырья для мировой медицинской промышленности, сегодня доля нашего высококачественного титанового проката в мировом объеме потребления для медицины варьируется от четырех до тридцати процентов, в зависимости от континента. Приоритетная задача корпорации — обеспечить российских производителей доступом к премиальному медицинскому сплаву нового поколения. Мы выводим на внутренний рынок продукт, который полностью соответствует строгим международным стандартам качества и при этом сохраняет конкурентоспособную стоимость для изготовителей конечной продукции», — прокомментировал генеральный директор корпорации «ВСМПО-АВИСМА» Дмитрий Трифонов.
Система менеджмента качества ВСМПО-АВИСМА сертифицирована по международному стандарту ISO 13485, включая аккредитацию производства продукции. Сертификация распространяется и на VST-5. Корпорация также зарегистрирована в системе маркировки «Честный знак».
Новый медицинский сплав заменит зарубежные аналоги в производств эндопротезов, систем остеосинтеза, спинальных и кардиологических конструкций, стоматологических имплантатов. Из VST-5 планируется изготавливать прутки, плиты и листы, а также штамповки, проволоку и порошки для 3D-печати.
Сплав презентовали на всероссийской конференции «Перспективы титановых сплавов в медицине», прошедшей в научно-техническом центре ВСМПО-АВИСМА в Верхней Салде. Технические условия на листы, плиты и катаные прутки из VST-5 уже зарегистрированы в Уральском центре стандартизации и метрологии, сообщает корпоративная пресс-служба.
Стандартный сплав Ti-6Al-4V (ВТ6, Grade 5) дает прочность, а его версия с пониженным содержанием кислорода Ti-6Al-4V ELI (ВТ6с, Grade 23) — пластичность и трещиностойкость. На эти две марки уже приходятся около двух третей мирового потребления титана в медицинской отрасли. Раньше конструкторам приходилось выбирать между двумя вариантами, тогда как новый VST-5 объединяет прочностные свойства первого сплава с пластичностью второго.
Сплав разработан по программе импортозамещения при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ и проходит процедуру патентования в Российской Федерации. После получения патента производители медицинских изделий смогут использовать сплав без ограничений. Кроме того, покупатели отечественного VST-5 могут претендовать на льготы по налогу на прибыль.
«ВСМПО-АВИСМА — ключевой поставщик сырья для мировой медицинской промышленности, сегодня доля нашего высококачественного титанового проката в мировом объеме потребления для медицины варьируется от четырех до тридцати процентов, в зависимости от континента. Приоритетная задача корпорации — обеспечить российских производителей доступом к премиальному медицинскому сплаву нового поколения. Мы выводим на внутренний рынок продукт, который полностью соответствует строгим международным стандартам качества и при этом сохраняет конкурентоспособную стоимость для изготовителей конечной продукции», — прокомментировал генеральный директор корпорации «ВСМПО-АВИСМА» Дмитрий Трифонов.
Система менеджмента качества ВСМПО-АВИСМА сертифицирована по международному стандарту ISO 13485, включая аккредитацию производства продукции. Сертификация распространяется и на VST-5. Корпорация также зарегистрирована в системе маркировки «Честный знак».
Данные AM Research показывают, что рынок 3D-печати вырос с 4,29 млрд долларов в четвертом квартале 2025 года до 4,35 млрд долларов в первом квартале 2026 года
Ведущая аналитическая компания в сфере аддитивного производства Additive Manufacturing Research (AM Research или AMR) с 2013 года предоставляет отчеты о рынке 3D-печати/аддитивного производства. Недавно она опубликовала отчеты « Данные и прогноз рынка 3D-печати/аддитивного производства за 1 квартал 2026 года » для рынков аддитивного производства полимеров и металлов, а также отчет « Анализ рынка 3D-печати/аддитивного производства: 1 квартал 2026 года ».
В отчетах за первый квартал 2026 года рассматриваются 3D-принтеры для керамики, металла и полимеров, а также материалы и услуги. В четвертом квартале 2025 года общий объем рынка составил 4,29 миллиарда долларов. Согласно данным, в первом квартале 2026 года объем рынка 3D-печати составил 4,35 миллиарда долларов. В отчетах также отмечается рост общего объема рынка на 13,1% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.
На диаграмме ниже показан первичный рынок AM в различных сегментах с первого квартала 2025 года по первый квартал 2026 года. Как видите, рынки продолжают двигаться по восходящей траектории.
В том же квартале прошлого года рынок аддитивного производства металлов составлял 1,52 миллиарда долларов, а рынок аддитивного производства полимеров — 2,33 миллиарда долларов. Сейчас объем рынка аддитивного производства металлов достиг 1,76 миллиарда долларов, а полимеров — 2,59 миллиарда долларов. В первом квартале 2025 года совокупный рынок услуг аддитивного производства составлял 2,07 миллиарда долларов, а сейчас он вырос до 2,42 миллиарда долларов.
В отчете «Анализ рынка 3D-печати/аддитивного производства» за этот квартал обобщены и проанализированы данные, содержащиеся в отчетах о состоянии рынка и прогнозах за первый квартал 2026 года, а также представлены эксклюзивные аналитические материалы, фрагменты данных и комментарии от AM Research. Ежеквартальный продукт компании, посвященный данным рынка 3D-печати/аддитивного производства, отслеживает рынки по областям применения, географическому положению, классам оборудования, технологиям печати и поставщикам.
Компания AM Research проанализировала данные по многим компаниям отрасли для своего отчета «Анализ рынка основных металлов» и «основных полимеров», а также отчета «3DP/AM Market Insights». В их число входят 3D Systems, Stratasys, Velo3D, ATLIX, EOS, Nikon SLM Solutions, HP, Nano Dimension (Markforged и Desktop Metal), Formlabs, Carbon, Creality, Bambu Lab, Prodways, Renishaw, Optomec, Colibrium Additive, Farsoon Technologies, Eplus3D, BeAM, Bright Laser Technologies (BLT) и ряд других.
Данные по рынкам «Основные металлы» и «Основные полимеры» основаны на почти десятилетнем периоде ежеквартальных наблюдений. Кроме того, они содержат прогнозы на десять лет вперед.
Ведущая аналитическая компания в сфере аддитивного производства Additive Manufacturing Research (AM Research или AMR) с 2013 года предоставляет отчеты о рынке 3D-печати/аддитивного производства. Недавно она опубликовала отчеты « Данные и прогноз рынка 3D-печати/аддитивного производства за 1 квартал 2026 года » для рынков аддитивного производства полимеров и металлов, а также отчет « Анализ рынка 3D-печати/аддитивного производства: 1 квартал 2026 года ».
В отчетах за первый квартал 2026 года рассматриваются 3D-принтеры для керамики, металла и полимеров, а также материалы и услуги. В четвертом квартале 2025 года общий объем рынка составил 4,29 миллиарда долларов. Согласно данным, в первом квартале 2026 года объем рынка 3D-печати составил 4,35 миллиарда долларов. В отчетах также отмечается рост общего объема рынка на 13,1% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.
«В первом квартале 2026 года в основном продолжилась тенденция роста в сфере аддитивного производства, чему способствовала реорганизация глобальных цепочек поставок и поддерживаемые правительством инициативы в области обороны и национальной безопасности, где традиционные методы производства могут оказаться недостаточно быстрыми», — сказал Скотт Данхэм , исполнительный вице-президент по исследованиям в области аддитивного производства. «Рост неравномерен по всей отрасли, но это, безусловно, период роста, и первый квартал года продолжил динамику второй половины прошлого года».
На диаграмме ниже показан первичный рынок AM в различных сегментах с первого квартала 2025 года по первый квартал 2026 года. Как видите, рынки продолжают двигаться по восходящей траектории.
В том же квартале прошлого года рынок аддитивного производства металлов составлял 1,52 миллиарда долларов, а рынок аддитивного производства полимеров — 2,33 миллиарда долларов. Сейчас объем рынка аддитивного производства металлов достиг 1,76 миллиарда долларов, а полимеров — 2,59 миллиарда долларов. В первом квартале 2025 года совокупный рынок услуг аддитивного производства составлял 2,07 миллиарда долларов, а сейчас он вырос до 2,42 миллиарда долларов.
В отчете «Анализ рынка 3D-печати/аддитивного производства» за этот квартал обобщены и проанализированы данные, содержащиеся в отчетах о состоянии рынка и прогнозах за первый квартал 2026 года, а также представлены эксклюзивные аналитические материалы, фрагменты данных и комментарии от AM Research. Ежеквартальный продукт компании, посвященный данным рынка 3D-печати/аддитивного производства, отслеживает рынки по областям применения, географическому положению, классам оборудования, технологиям печати и поставщикам.
Компания AM Research проанализировала данные по многим компаниям отрасли для своего отчета «Анализ рынка основных металлов» и «основных полимеров», а также отчета «3DP/AM Market Insights». В их число входят 3D Systems, Stratasys, Velo3D, ATLIX, EOS, Nikon SLM Solutions, HP, Nano Dimension (Markforged и Desktop Metal), Formlabs, Carbon, Creality, Bambu Lab, Prodways, Renishaw, Optomec, Colibrium Additive, Farsoon Technologies, Eplus3D, BeAM, Bright Laser Technologies (BLT) и ряд других.
Данные по рынкам «Основные металлы» и «Основные полимеры» основаны на почти десятилетнем периоде ежеквартальных наблюдений. Кроме того, они содержат прогнозы на десять лет вперед.
Чешские ученые тестируют изготовленные с помощью 3D-печати титановые имплантаты, способные высвобождать лекарственные препараты внутри организма
Исследователи из Пражского университета химии и технологий тестируют изготовленные с помощью 3D-печати титановые суставные имплантаты, способные высвобождать лекарственные препараты непосредственно в организм после операции. Эта разработка вскоре может стать доступной для чешских пациентов. Команда работает совместно с врачами из университетской больницы Мотол и приобрела один из самых современных в стране 3D-принтеров для печати металлом, чтобы поддержать проект.
Принцип работы принтера заключается в нанесении тонкого слоя титанового порошка, его последующем сплавлении с помощью лазера и повторении процесса. Для изготовления коленного имплантата требуется примерно 1300 таких слоев, и на это уходит около десяти с половиной часов. Исследователь Иржи Кубасек, работающий непосредственно с этим устройством, говорит, что его отличает высокая точность. «Это чрезвычайно точный аппарат, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань», — сказал он.
Эта пористая структура имеет центральное значение для медицинского потенциала проекта. Поры, размер которых составляет от десятков до сотен микрометров, имитируют естественную костную ткань и позволяют циркулировать жидкостям организма. Их также можно заполнить лекарствами перед операцией, превратив сам имплантат в систему доставки лекарств, адаптированную к индивидуальным потребностям пациента.
Профессор Далибор Войтех, возглавляющий часть исследования, продемонстрировал имплантаты, предназначенные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он также показал небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку, пропитанный материалом-носителем. «В данном конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал Войтех.
Главная задача сейчас — найти материал-носитель, который был бы абсолютно безопасен для организма и распадался бы с точно контролируемой скоростью. Достижение этого позволило бы хирургам предварительно загружать имплантаты лекарственными препаратами, подобранными с учетом потребностей каждого пациента, доставляя лечение именно туда, где оно необходимо, во время восстановления.
Исследователи из Пражского университета химии и технологий тестируют изготовленные с помощью 3D-печати титановые суставные имплантаты, способные высвобождать лекарственные препараты непосредственно в организм после операции. Эта разработка вскоре может стать доступной для чешских пациентов. Команда работает совместно с врачами из университетской больницы Мотол и приобрела один из самых современных в стране 3D-принтеров для печати металлом, чтобы поддержать проект.
Принцип работы принтера заключается в нанесении тонкого слоя титанового порошка, его последующем сплавлении с помощью лазера и повторении процесса. Для изготовления коленного имплантата требуется примерно 1300 таких слоев, и на это уходит около десяти с половиной часов. Исследователь Иржи Кубасек, работающий непосредственно с этим устройством, говорит, что его отличает высокая точность. «Это чрезвычайно точный аппарат, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань», — сказал он.
Эта пористая структура имеет центральное значение для медицинского потенциала проекта. Поры, размер которых составляет от десятков до сотен микрометров, имитируют естественную костную ткань и позволяют циркулировать жидкостям организма. Их также можно заполнить лекарствами перед операцией, превратив сам имплантат в систему доставки лекарств, адаптированную к индивидуальным потребностям пациента.
Профессор Далибор Войтех, возглавляющий часть исследования, продемонстрировал имплантаты, предназначенные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он также показал небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку, пропитанный материалом-носителем. «В данном конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал Войтех.
Главная задача сейчас — найти материал-носитель, который был бы абсолютно безопасен для организма и распадался бы с точно контролируемой скоростью. Достижение этого позволило бы хирургам предварительно загружать имплантаты лекарственными препаратами, подобранными с учетом потребностей каждого пациента, доставляя лечение именно туда, где оно необходимо, во время восстановления.
Форум «Вектор точности» объединил более 400 специалистов в сфере цифровой стоматологии и промышленного 3D-производства
16 июля в Технополисе Политех Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого состоялся форум-выставка «Вектор точности», посвящённый современным технологиям 3D-сканирования, цифрового производства и аддитивным решениям для медицины и промышленности. Организаторами мероприятия выступили компании SHINING 3D Dental, 3DVision, ScanLine, Академия аддитивных технологий «Цифра Цифра» и СПбПУ.
Форум собрал более 400 участников – врачей-стоматологов, зубных техников, инженеров, представителей промышленных предприятий, разработчиков программного обеспечения и экспертов в области цифровых технологий. В течение дня специалисты обсуждали практические вопросы внедрения 3D-сканирования, CAD/CAM-решений, навигационной хирургии, цифровой диагностики и аддитивного производства.
Центральной частью медицинской программы стали два тематических зала – «Цифровая среда врача-стоматолога» и «Цифровая диагностика», организованные при участии SHINING 3D Dental. Эксперты представили современные клинические протоколы, решения для Full-Arch протезирования, интраоральной фотограмметрии, виртуальной артикуляции и навигационной хирургии. Особое внимание было уделено интеграции цифровых данных в ежедневную практику стоматолога и повышению точности лечения.
Промышленный трек форума, организованный совместно с 3DVision, был посвящён вопросам реверс-инжиниринга, контроля геометрии, импортозамещения и построения цифрового производственного цикла. Ключевым событием стала панельная дискуссия «3D-сканирование как основа цифрового производства: контроль, реверс-инжиниринг, импортозамещение», модератором которой выступил генеральный директор 3DVision Илья Виноградов. Участники обсудили роль 3D-сканирования в создании цифровых двойников, контроле качества и внедрении отечественных технологических решений.
В рамках промышленной программы также прошли сессии «Постановление 719: отечественное оборудование для аддитивного производства», «От сканирования до производства: технологии современного промышленного цикла» и «ПО для 3D-сканирования: обработка данных, контроль геометрии и интеграция в производство». В обсуждении приняли участие представители 3DVision, ScanLine, АСКОН, Areatek, F2 Innovations, 3DLAM, HARZ Labs и других компаний отрасли.
На выставочной экспозиции участники познакомились с современными стоматологическими сканерами, CAD/CAM-системами, промышленными решениями для 3D-сканирования, программным обеспечением для обработки данных и оборудованием для аддитивного производства.
Форум «Вектор точности» стал площадкой, где цифровая стоматология и промышленное 3D-производство были представлены как взаимосвязанные направления развития. Объединение специалистов из медицинской и инженерной сфер позволило обсудить единые подходы к работе с цифровыми данными, точности измерений и созданию высокотехнологичных отечественных решений.
16 июля в Технополисе Политех Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого состоялся форум-выставка «Вектор точности», посвящённый современным технологиям 3D-сканирования, цифрового производства и аддитивным решениям для медицины и промышленности. Организаторами мероприятия выступили компании SHINING 3D Dental, 3DVision, ScanLine, Академия аддитивных технологий «Цифра Цифра» и СПбПУ.
Форум собрал более 400 участников – врачей-стоматологов, зубных техников, инженеров, представителей промышленных предприятий, разработчиков программного обеспечения и экспертов в области цифровых технологий. В течение дня специалисты обсуждали практические вопросы внедрения 3D-сканирования, CAD/CAM-решений, навигационной хирургии, цифровой диагностики и аддитивного производства.
Центральной частью медицинской программы стали два тематических зала – «Цифровая среда врача-стоматолога» и «Цифровая диагностика», организованные при участии SHINING 3D Dental. Эксперты представили современные клинические протоколы, решения для Full-Arch протезирования, интраоральной фотограмметрии, виртуальной артикуляции и навигационной хирургии. Особое внимание было уделено интеграции цифровых данных в ежедневную практику стоматолога и повышению точности лечения.
Промышленный трек форума, организованный совместно с 3DVision, был посвящён вопросам реверс-инжиниринга, контроля геометрии, импортозамещения и построения цифрового производственного цикла. Ключевым событием стала панельная дискуссия «3D-сканирование как основа цифрового производства: контроль, реверс-инжиниринг, импортозамещение», модератором которой выступил генеральный директор 3DVision Илья Виноградов. Участники обсудили роль 3D-сканирования в создании цифровых двойников, контроле качества и внедрении отечественных технологических решений.
В рамках промышленной программы также прошли сессии «Постановление 719: отечественное оборудование для аддитивного производства», «От сканирования до производства: технологии современного промышленного цикла» и «ПО для 3D-сканирования: обработка данных, контроль геометрии и интеграция в производство». В обсуждении приняли участие представители 3DVision, ScanLine, АСКОН, Areatek, F2 Innovations, 3DLAM, HARZ Labs и других компаний отрасли.
На выставочной экспозиции участники познакомились с современными стоматологическими сканерами, CAD/CAM-системами, промышленными решениями для 3D-сканирования, программным обеспечением для обработки данных и оборудованием для аддитивного производства.
Форум «Вектор точности» стал площадкой, где цифровая стоматология и промышленное 3D-производство были представлены как взаимосвязанные направления развития. Объединение специалистов из медицинской и инженерной сфер позволило обсудить единые подходы к работе с цифровыми данными, точности измерений и созданию высокотехнологичных отечественных решений.
👍1
Учёные ТГАСУ закладывают основу для норм проектирования 3D-печатных зданий
Томский государственный архитектурно-строительный университет при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030» ведёт фундаментальные исследования свойств бетонов и конструкций, изготовленных методом аддитивного строительства. Результаты этой работы станут основой для разработки первых российских методов расчёта и проектирования строительных объектов из бетона, напечатанного на 3D-принтере.
Технология 3D-печати позволяет возводить здания практически любой конфигурации – от простых стен до сложных криволинейных форм. Однако именно эта геометрическая свобода многократно усложняет процесс инженерных расчётов и создание нормативных документов. Классические методики проектирования монолитных железобетонных конструкций здесь неприменимы: они не учитывают послойное формирование материала и его анизотропию (различные свойства по разным направлениям). Это создаёт серьёзный барьер для развития технологии в России.
– Сегодня мы стоим перед вызовом: с одной стороны, у нас есть технология, которая значительно сокращает сроки возведения зданий, снижает затраты и ручное участие человека, а с другой – нет чётких правил того, как эти конструкции рассчитывать и проектировать, – комментирует руководитель проекта, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций ТГАСУ Заур Галяутдинов.
В университете силами кафедр железобетонных и каменных конструкций и строительных материалов и технологий проводится комплексная научно-исследовательская работа. Исследователи изучают:
– Физико-механические свойства специальных бетонов, предназначенных для 3D-печати;
– Прочность и деформативность центрально сжатых бетонных элементов под статической нагрузкой.
Экспериментально-теоретические данные, полученные в ходе исследований, позволят разработать методы расчёта таких конструкций. В дальнейшем это станет научной базой для создания национальных стандартов и сводов правил, регулирующих проектирование зданий, возведённых методом 3D-печати.
Томский государственный архитектурно-строительный университет при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030» ведёт фундаментальные исследования свойств бетонов и конструкций, изготовленных методом аддитивного строительства. Результаты этой работы станут основой для разработки первых российских методов расчёта и проектирования строительных объектов из бетона, напечатанного на 3D-принтере.
Технология 3D-печати позволяет возводить здания практически любой конфигурации – от простых стен до сложных криволинейных форм. Однако именно эта геометрическая свобода многократно усложняет процесс инженерных расчётов и создание нормативных документов. Классические методики проектирования монолитных железобетонных конструкций здесь неприменимы: они не учитывают послойное формирование материала и его анизотропию (различные свойства по разным направлениям). Это создаёт серьёзный барьер для развития технологии в России.
– Сегодня мы стоим перед вызовом: с одной стороны, у нас есть технология, которая значительно сокращает сроки возведения зданий, снижает затраты и ручное участие человека, а с другой – нет чётких правил того, как эти конструкции рассчитывать и проектировать, – комментирует руководитель проекта, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций ТГАСУ Заур Галяутдинов.
В университете силами кафедр железобетонных и каменных конструкций и строительных материалов и технологий проводится комплексная научно-исследовательская работа. Исследователи изучают:
– Физико-механические свойства специальных бетонов, предназначенных для 3D-печати;
– Прочность и деформативность центрально сжатых бетонных элементов под статической нагрузкой.
Экспериментально-теоретические данные, полученные в ходе исследований, позволят разработать методы расчёта таких конструкций. В дальнейшем это станет научной базой для создания национальных стандартов и сводов правил, регулирующих проектирование зданий, возведённых методом 3D-печати.
Инженеры Бауманки разрабатывают собственный 3D-принтер для печати армированными композитами
Специалисты Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана работают над технологией 3D-печати полимерами с армированием непрерывными углеродными волокнами. Оборудование позволит создавать легкие и прочные композитные изделия.
«Сегодня невозможно или крайне проблематично производить детали со сложной внутренней геометрией, которые требуют повышенной прочности. Например, корпуса с интегрированными охлаждающими каналами, решетчатыми вставками для снижения веса без потери жесткости. Обычным пластиком такую сложную внутреннюю архитектуру часто не напечатать без массивных поддержек, которые потом сложно удалить, а сама деталь получится либо хрупкой, либо слишком тяжелой», — рассказал изданию «Известия» заведующий лабораторией Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Баумана Вячеслав Богачев.
Армирование непрерывным углеволокном повышает прочность и жесткость изделий, заодно снижая усадку в процессе 3D-печати, что благоприятно влияет на размерную точность. При использовании непрерывных волокон результаты наиболее близки к традиционным углепластикам: волоконный наполнитель берет на себя основную часть нагрузок, тогда как полимер служит связующим.
По словам Вячеслава Богачева, технология наиболее востребована в авиационной и космической отраслях, где снижение массы конструкций напрямую влияет на эффективность техники. Из таких материалов можно изготавливать кронштейны, обтекатели, элементы интерьера, держатели антенн, компоненты шасси, детали для беспилотников и спутников. Сочетание аддитивного производства с топологической оптимизацией позволяет дополнительно снижать вес изделий без потери прочности. Иногда такие композиты, особенно на основе суперконструкционных термопластов вроде полиэфирэфиркетона (PEEK), применяют в производстве деталей, эксплуатируемых в экстремальных условиях, где обычные пластики быстро деградируют.
Проект пока находится на стадии разработки, до начала серийного производства функциональных изделий предстоит пройти этапы испытаний, отработки технологии и доводки оборудования.
Специалисты Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана работают над технологией 3D-печати полимерами с армированием непрерывными углеродными волокнами. Оборудование позволит создавать легкие и прочные композитные изделия.
«Сегодня невозможно или крайне проблематично производить детали со сложной внутренней геометрией, которые требуют повышенной прочности. Например, корпуса с интегрированными охлаждающими каналами, решетчатыми вставками для снижения веса без потери жесткости. Обычным пластиком такую сложную внутреннюю архитектуру часто не напечатать без массивных поддержек, которые потом сложно удалить, а сама деталь получится либо хрупкой, либо слишком тяжелой», — рассказал изданию «Известия» заведующий лабораторией Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Баумана Вячеслав Богачев.
Армирование непрерывным углеволокном повышает прочность и жесткость изделий, заодно снижая усадку в процессе 3D-печати, что благоприятно влияет на размерную точность. При использовании непрерывных волокон результаты наиболее близки к традиционным углепластикам: волоконный наполнитель берет на себя основную часть нагрузок, тогда как полимер служит связующим.
По словам Вячеслава Богачева, технология наиболее востребована в авиационной и космической отраслях, где снижение массы конструкций напрямую влияет на эффективность техники. Из таких материалов можно изготавливать кронштейны, обтекатели, элементы интерьера, держатели антенн, компоненты шасси, детали для беспилотников и спутников. Сочетание аддитивного производства с топологической оптимизацией позволяет дополнительно снижать вес изделий без потери прочности. Иногда такие композиты, особенно на основе суперконструкционных термопластов вроде полиэфирэфиркетона (PEEK), применяют в производстве деталей, эксплуатируемых в экстремальных условиях, где обычные пластики быстро деградируют.
Проект пока находится на стадии разработки, до начала серийного производства функциональных изделий предстоит пройти этапы испытаний, отработки технологии и доводки оборудования.
👍1
В Институте стандартизации обсудили развитие стандартизации аддитивных технологий
На площадке Российского института стандартизации прошло очное заседание Технического комитета по стандартизации 182 «Аддитивные технологии». Мероприятие собрало более 45 организаций — представителей Минпромторга, членов ТК, ведущих предприятий отрасли и государственных научных центров.
Модераторами заседания выступили сопредседатели ТК 182 — заместитель директора по химическим и материаловедческим исследованиям и технологиям НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Бакрадзе и первый заместитель генерального директора АО «Росатом Наука» Алексей Дуб. Встречу открыл заместитель генерального директора Института стандартизации Алексей Иванов.
В центре обсуждения оказались вопросы активизации работы ТК 182, оптимизация деятельности комитета и его подкомитетов, а также методология разработки стандартов в области аддитивных технологий. Председатели подкомитетов отчитались о текущих результатах. Кроме того, были рассмотрены заявки новых организаций, желающих присоединиться к работе ТК.
По итогам встречи участники выработали решения, которые закрепили в итоговой резолюции.
Российский институт стандартизации продолжает выполнять функции по организационному и экспертному сопровождению деятельности ТК 182, обеспечивая эффективную работу комитета в интересах промышленности и государства.
На площадке Российского института стандартизации прошло очное заседание Технического комитета по стандартизации 182 «Аддитивные технологии». Мероприятие собрало более 45 организаций — представителей Минпромторга, членов ТК, ведущих предприятий отрасли и государственных научных центров.
Модераторами заседания выступили сопредседатели ТК 182 — заместитель директора по химическим и материаловедческим исследованиям и технологиям НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Бакрадзе и первый заместитель генерального директора АО «Росатом Наука» Алексей Дуб. Встречу открыл заместитель генерального директора Института стандартизации Алексей Иванов.
В центре обсуждения оказались вопросы активизации работы ТК 182, оптимизация деятельности комитета и его подкомитетов, а также методология разработки стандартов в области аддитивных технологий. Председатели подкомитетов отчитались о текущих результатах. Кроме того, были рассмотрены заявки новых организаций, желающих присоединиться к работе ТК.
По итогам встречи участники выработали решения, которые закрепили в итоговой резолюции.
Российский институт стандартизации продолжает выполнять функции по организационному и экспертному сопровождению деятельности ТК 182, обеспечивая эффективную работу комитета в интересах промышленности и государства.
👏1
Исследователи из пражского Кейптаунского университета разработали напечатанные на 3D-принтере суставные имплантаты из титана с функцией высвобождения лекарственных препаратов
Исследователи из Пражского университета химии и технологий (UCT) совместно с врачами из университетской больницы Мотол разрабатывают индивидуальный, изготовленный методом 3D-печати титановый суставной имплантат, предназначенный для постепенного высвобождения лекарственных препаратов в организм после операции. В проекте используется пористая внутренняя структура, созданная на одном из самых современных в стране 3D-принтеров для металла, что позволяет сочетать механическую функцию имплантата со встроенным резервуаром для лекарственного препарата.
Принтер создает детали, сплавляя последовательные слои титанового порошка с помощью лазера, следуя компьютерной модели, разделенной на сотни или тысячи поперечных сечений. Для изготовления коленного имплантата требуется около 1300 слоев, а печать занимает примерно 10 с половиной часов.
Исследователь Иржи Кубасек заявил, что точность станка позволяет воспроизводить структуры, напоминающие естественную кость. «Это чрезвычайно точный станок, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань », — сказал он.
Кубасек сказал, что размер пор соответствует размерам пор в настоящей костной ткани. «Костная ткань не является твердым телом. Она от природы пористая, что позволяет жидкостям организма циркулировать через нее. Поры имеют ширину всего от десятков до сотен микрометров, и этот принтер позволяет нам воссоздавать структуры именно такого масштаба», — объяснил он.
Профессор Далибор Войтех, возглавлявший часть исследования, особо выделил имплантаты, разработанные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он отметил, что пористая структура способствует регенерации костной ткани, а также служит резервуаром для лекарств, подобранных индивидуально для каждого пациента.
Главная задача, оставшаяся перед исследователями, — определить материал-носитель, безопасный для организма и медленно распадающийся с контролируемой скоростью.
Войтех описал один из вариантов — небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку. «В этом конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал он.
Если этот подход окажется успешным, исследователи заявили, что в будущем имплантаты суставов смогут обеспечивать целенаправленное лечение в период восстановления, снижая риск инфекции и высвобождая лекарство непосредственно там, где оно необходимо.
Исследователи из Пражского университета химии и технологий (UCT) совместно с врачами из университетской больницы Мотол разрабатывают индивидуальный, изготовленный методом 3D-печати титановый суставной имплантат, предназначенный для постепенного высвобождения лекарственных препаратов в организм после операции. В проекте используется пористая внутренняя структура, созданная на одном из самых современных в стране 3D-принтеров для металла, что позволяет сочетать механическую функцию имплантата со встроенным резервуаром для лекарственного препарата.
Принтер создает детали, сплавляя последовательные слои титанового порошка с помощью лазера, следуя компьютерной модели, разделенной на сотни или тысячи поперечных сечений. Для изготовления коленного имплантата требуется около 1300 слоев, а печать занимает примерно 10 с половиной часов.
Исследователь Иржи Кубасек заявил, что точность станка позволяет воспроизводить структуры, напоминающие естественную кость. «Это чрезвычайно точный станок, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань », — сказал он.
Кубасек сказал, что размер пор соответствует размерам пор в настоящей костной ткани. «Костная ткань не является твердым телом. Она от природы пористая, что позволяет жидкостям организма циркулировать через нее. Поры имеют ширину всего от десятков до сотен микрометров, и этот принтер позволяет нам воссоздавать структуры именно такого масштаба», — объяснил он.
Профессор Далибор Войтех, возглавлявший часть исследования, особо выделил имплантаты, разработанные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он отметил, что пористая структура способствует регенерации костной ткани, а также служит резервуаром для лекарств, подобранных индивидуально для каждого пациента.
Главная задача, оставшаяся перед исследователями, — определить материал-носитель, безопасный для организма и медленно распадающийся с контролируемой скоростью.
Войтех описал один из вариантов — небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку. «В этом конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал он.
Если этот подход окажется успешным, исследователи заявили, что в будущем имплантаты суставов смогут обеспечивать целенаправленное лечение в период восстановления, снижая риск инфекции и высвобождая лекарство непосредственно там, где оно необходимо.
Корейский реестр выдал первую значимую сертификацию для оборудования по ремонту металлических конструкций с помощью 3D-печати
Корейский реестр (KR) выдал первый сертификат на технологию восстановления металлических конструкций с помощью аддитивных технологий, подтверждающий возможность восстановления поврежденных участков металлических конструкций с помощью 3D-печати вместо замены целых деталей. KR представил сертификат в центре аддитивного производства AM Solutions в Тэджонe, демонстрирующий процесс, основанный на лазерном направленном осаждении энергии с помощью проволоки.
Сертификация имела важное значение, поскольку она ознаменовала собой первый случай, когда компания KR официально подтвердила безопасность и надежность процесса аддитивного производства, предназначенного для ремонта, а не для производства новых деталей, распространив технологию, которая до сих пор была ориентирована на производство новых компонентов, на сферу технического обслуживания.
Аддитивное производство вызвало интерес в аэрокосмической, судостроительной, морской и оборонной отраслях Южной Кореи, хотя его промышленное внедрение несколько ограничено отсутствием международных систем сертификации и высокими затратами.
Международная ассоциация классификационных обществ в прошлом году разработала рекомендуемые международные стандарты для безопасного применения аддитивных технологий в судоходстве и шельфовой отрасли. Компания KR сообщила, что в этом году пересмотрела свои рекомендации по аддитивному производству в соответствии с этими стандартами и создала систему сертификации, охватывающую материалы, производственные процессы, продукцию и методы производства.
Поскольку восстанавливается только поврежденный участок, а не заменяется или изготавливается вся деталь целиком, по словам KR, такой подход может сократить время и затраты на техническое обслуживание, а также продлить срок службы снятых с производства или труднодоступных деталей.
«Эта сертификация имеет большое значение, поскольку она расширила сферу применения аддитивных технологий на ремонт существующих металлических конструкций», — цитирует Ким Сан-су, главу подразделения военно-морского судостроения компании KR, издание Seoul Economic Daily .
«Мы ожидаем, что это представит новое решение для систем технического обслуживания дорогостоящего оборудования и конструкций, эксплуатируемых в оборонной и судостроительной отраслях».
Аддитивное производство также добилось значительных успехов в корейской аэрокосмической отрасли, где такие инновационные компании, как INNOSPACE, используют передовые процессы аддитивного производства металлов .
Корейский реестр (KR) выдал первый сертификат на технологию восстановления металлических конструкций с помощью аддитивных технологий, подтверждающий возможность восстановления поврежденных участков металлических конструкций с помощью 3D-печати вместо замены целых деталей. KR представил сертификат в центре аддитивного производства AM Solutions в Тэджонe, демонстрирующий процесс, основанный на лазерном направленном осаждении энергии с помощью проволоки.
Сертификация имела важное значение, поскольку она ознаменовала собой первый случай, когда компания KR официально подтвердила безопасность и надежность процесса аддитивного производства, предназначенного для ремонта, а не для производства новых деталей, распространив технологию, которая до сих пор была ориентирована на производство новых компонентов, на сферу технического обслуживания.
Аддитивное производство вызвало интерес в аэрокосмической, судостроительной, морской и оборонной отраслях Южной Кореи, хотя его промышленное внедрение несколько ограничено отсутствием международных систем сертификации и высокими затратами.
Международная ассоциация классификационных обществ в прошлом году разработала рекомендуемые международные стандарты для безопасного применения аддитивных технологий в судоходстве и шельфовой отрасли. Компания KR сообщила, что в этом году пересмотрела свои рекомендации по аддитивному производству в соответствии с этими стандартами и создала систему сертификации, охватывающую материалы, производственные процессы, продукцию и методы производства.
Поскольку восстанавливается только поврежденный участок, а не заменяется или изготавливается вся деталь целиком, по словам KR, такой подход может сократить время и затраты на техническое обслуживание, а также продлить срок службы снятых с производства или труднодоступных деталей.
«Эта сертификация имеет большое значение, поскольку она расширила сферу применения аддитивных технологий на ремонт существующих металлических конструкций», — цитирует Ким Сан-су, главу подразделения военно-морского судостроения компании KR, издание Seoul Economic Daily .
«Мы ожидаем, что это представит новое решение для систем технического обслуживания дорогостоящего оборудования и конструкций, эксплуатируемых в оборонной и судостроительной отраслях».
Аддитивное производство также добилось значительных успехов в корейской аэрокосмической отрасли, где такие инновационные компании, как INNOSPACE, используют передовые процессы аддитивного производства металлов .
Бетон для будущего. Ученые создали программу для 3D-печати из отходов
МОСКВА, 3 авг — РИА Новости. Ученые Южного федерального университета создали новую программу, которая подбирает состав бетона для строительной 3D-печати. Алгоритм находит "рецепт" с наибольшим содержанием отходов и при этом обладает высокой прочностью. Результаты представлены в Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE.
"Смесь для строительной 3D-печати должна легко прокачиваться и равномерно выходить через сопло, но сразу после укладки сохранять форму и выдерживать массу последующих слоев. Поэтому при подборе состава важно учитывать не только итоговую прочность бетона, но и его пригодность для непрерывной и стабильной печати", — объяснила одна из авторов новой программы, ведущий научный сотрудник ЮФУ Екатерина Кравченко.
Программа, созданная учеными, позволяет частично заменить природные компоненты на строительные отходы. С одной стороны, в составе должно быть максимальное количество вторичного сырья, чтобы сократить потребление песка и вернуть отходы в производство. С другой — увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности. Машинное обучение помогает найти компромисс.
"С одной стороны, в составе должно присутствовать максимально возможное количество вторичного сырья, полученного из строительных отходов, чтобы сократить потребление природного песка и вернуть отходы в производственный цикл. С другой стороны, увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности бетона. В результате машинное обучение помогает подобрать такой компромиссный состав", — объяснила одна из авторов работы, профессор, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ Татьяна Минкина.
Из таких материалов можно создавать внутренние перегородки, фасадные элементы, малые архитектурные формы (клумбы, лавки) и отдельные неструктурные компоненты малоэтажных зданий. Алгоритм поможет ускорить создание новых составов, уменьшить расход сырья и сократить число лабораторных экспериментов.
МОСКВА, 3 авг — РИА Новости. Ученые Южного федерального университета создали новую программу, которая подбирает состав бетона для строительной 3D-печати. Алгоритм находит "рецепт" с наибольшим содержанием отходов и при этом обладает высокой прочностью. Результаты представлены в Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE.
"Смесь для строительной 3D-печати должна легко прокачиваться и равномерно выходить через сопло, но сразу после укладки сохранять форму и выдерживать массу последующих слоев. Поэтому при подборе состава важно учитывать не только итоговую прочность бетона, но и его пригодность для непрерывной и стабильной печати", — объяснила одна из авторов новой программы, ведущий научный сотрудник ЮФУ Екатерина Кравченко.
Программа, созданная учеными, позволяет частично заменить природные компоненты на строительные отходы. С одной стороны, в составе должно быть максимальное количество вторичного сырья, чтобы сократить потребление песка и вернуть отходы в производство. С другой — увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности. Машинное обучение помогает найти компромисс.
"С одной стороны, в составе должно присутствовать максимально возможное количество вторичного сырья, полученного из строительных отходов, чтобы сократить потребление природного песка и вернуть отходы в производственный цикл. С другой стороны, увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности бетона. В результате машинное обучение помогает подобрать такой компромиссный состав", — объяснила одна из авторов работы, профессор, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ Татьяна Минкина.
Из таких материалов можно создавать внутренние перегородки, фасадные элементы, малые архитектурные формы (клумбы, лавки) и отдельные неструктурные компоненты малоэтажных зданий. Алгоритм поможет ускорить создание новых составов, уменьшить расход сырья и сократить число лабораторных экспериментов.
Бетон для будущего. Ученые создали программу для 3D-печати из отходов
МОСКВА, 3 авг — РИА Новости. Ученые Южного федерального университета создали новую программу, которая подбирает состав бетона для строительной 3D-печати. Алгоритм находит "рецепт" с наибольшим содержанием отходов и при этом обладает высокой прочностью. Результаты представлены в Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE.
"Смесь для строительной 3D-печати должна легко прокачиваться и равномерно выходить через сопло, но сразу после укладки сохранять форму и выдерживать массу последующих слоев. Поэтому при подборе состава важно учитывать не только итоговую прочность бетона, но и его пригодность для непрерывной и стабильной печати", — объяснила одна из авторов новой программы, ведущий научный сотрудник ЮФУ Екатерина Кравченко.
Программа, созданная учеными, позволяет частично заменить природные компоненты на строительные отходы. С одной стороны, в составе должно быть максимальное количество вторичного сырья, чтобы сократить потребление песка и вернуть отходы в производство. С другой — увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности. Машинное обучение помогает найти компромисс.
"С одной стороны, в составе должно присутствовать максимально возможное количество вторичного сырья, полученного из строительных отходов, чтобы сократить потребление природного песка и вернуть отходы в производственный цикл. С другой стороны, увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности бетона. В результате машинное обучение помогает подобрать такой компромиссный состав", — объяснила одна из авторов работы, профессор, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ Татьяна Минкина.
Из таких материалов можно создавать внутренние перегородки, фасадные элементы, малые архитектурные формы (клумбы, лавки) и отдельные неструктурные компоненты малоэтажных зданий. Алгоритм поможет ускорить создание новых составов, уменьшить расход сырья и сократить число лабораторных экспериментов.
В будущем исследователи планируют продолжить разработку экологичных стройматериалов для городской инфраструктуры, в том числе для проектов вертикального озеленения. Работа выполнена при поддержке программы "Приоритет-2030" Южного федерального университета.
МОСКВА, 3 авг — РИА Новости. Ученые Южного федерального университета создали новую программу, которая подбирает состав бетона для строительной 3D-печати. Алгоритм находит "рецепт" с наибольшим содержанием отходов и при этом обладает высокой прочностью. Результаты представлены в Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE.
"Смесь для строительной 3D-печати должна легко прокачиваться и равномерно выходить через сопло, но сразу после укладки сохранять форму и выдерживать массу последующих слоев. Поэтому при подборе состава важно учитывать не только итоговую прочность бетона, но и его пригодность для непрерывной и стабильной печати", — объяснила одна из авторов новой программы, ведущий научный сотрудник ЮФУ Екатерина Кравченко.
Программа, созданная учеными, позволяет частично заменить природные компоненты на строительные отходы. С одной стороны, в составе должно быть максимальное количество вторичного сырья, чтобы сократить потребление песка и вернуть отходы в производство. С другой — увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности. Машинное обучение помогает найти компромисс.
"С одной стороны, в составе должно присутствовать максимально возможное количество вторичного сырья, полученного из строительных отходов, чтобы сократить потребление природного песка и вернуть отходы в производственный цикл. С другой стороны, увеличение доли переработанных компонентов не должно приводить к существенной потере прочности бетона. В результате машинное обучение помогает подобрать такой компромиссный состав", — объяснила одна из авторов работы, профессор, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ Татьяна Минкина.
Из таких материалов можно создавать внутренние перегородки, фасадные элементы, малые архитектурные формы (клумбы, лавки) и отдельные неструктурные компоненты малоэтажных зданий. Алгоритм поможет ускорить создание новых составов, уменьшить расход сырья и сократить число лабораторных экспериментов.
В будущем исследователи планируют продолжить разработку экологичных стройматериалов для городской инфраструктуры, в том числе для проектов вертикального озеленения. Работа выполнена при поддержке программы "Приоритет-2030" Южного федерального университета.