В Перми создали прототип «умной» системы контроля качества бетона при 3D-печати
В 2024 году рынок 3D-печати в России и мире продемонстрировал устойчивый рост и активное внедрение в промышленное производство. 30% пришлось на предприятия топливно-энергетического комплекса, из которых 13% — атомная отрасль, 20% — нефтегазовое и энергетическое машиностроение. Обычно 3D-печать осуществляется методом нанесения слоев строительного материала по модели. В процессе образуются разрывы между ними, поскольку раствор не всегда бывает однородным. Ситуация требует контроля вязкости специалистами, что приводит к потере времени и снижению качества продукта из-за человеческого фактора оценки. Ученики Политехнической школы под руководством ученых Пермского Политеха разрабатали решение этой проблемы.
Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
3D-печать в строительстве работает по принципу послойного нанесения стройматериала. Проект задается на компьютер в виде 3D-модели, а подключенный принтер автоматически воспроизводит ее. Он двигается по заданной траектории и выдавливает смесь через сопло, формируя стены и конструкции прямо на строительной площадке. Она быстро затвердевает, позволяя накладывать следующий слой.
– К принтеру обычно подсоединена штукатурная станция, которая смешивает компоненты для 3D-печати. Проблема в том, что бетонный раствор при замесе бывает неоднородным, из-за чего в процессе нанесения слоев между ними возникают разрывы. Чтобы этого не было, специалистам необходимо постоянно следить за его вязкостью, но наблюдение занимает много времени и при этом есть нюансы, связанные с человеческим фактором и субъективной оценкой. Если недоглядеть за смесью, структуры получатся некачественными, – комментирует Евгения Киланова, ученица Политехнической школы.
Ученики Политехнической школы под руководством ученых Пермского Политеха создают систему контроля вязкости бетона при 3D-печати, чтобы предотвратить возникновение разрывов материала и обеспечить создание более качественных продуктов. Аналоги таких устройств, существующие в стране на текущий момент, не работают с крупнозернистыми смесями и требуют квалифицированного персонала. Также для них требуется предварительная настройка под каждый состав бетона, а стоимость подобной установки варьируется от 1,5 до шести миллионов рублей. Цель политехников – устранить все эти недостатки в своем проекте.
– Вязкость бетона можно контролировать, если знать, какое количество тока тратит электрический двигатель перемешивающей установки на смесь с той или иной густотой. Школьниками разработан прототип устройства, которое определяет это. Оно выглядит, как маленький светофор с подсоединенными к принтеру датчиками. Мы написали пробную программу, с помощью которой они определяют изменение силы тока нагрузки на лабораторный бетоносмеситель. В зависимости от режима его работы консистенция смеси выходит разной. Если все хорошо, светофор подает зеленые сигналы, если она слишком «жидкая» или «густая» – желтый, красный и мигающий. На текущем этапе протестирован макет устройства, который определяет силу тока. В дальнейшем его планируется доработать и подключить к большому 3D-принтеру, чтобы проверить эффективность в реальных производственных условиях, – комментирует Виталий Шаманов, декан строительного факультета ПНИПУ, кандидат технических наук.
Конечный продукт будет представлять собой систему контроля вязкости бетона, подключенную к штукатурной станции 3D-принтера. Пример работы: если смесь слишком густая, система подаст сигнал открытия клапана, после чего в нее будет подаваться больше воды, чтобы улучшить текучесть.
Проект учеников Политехнической школы проходит активное тестирование и усовершенствование. Разработка будет полезна в строительстве, ландшафтном дизайне, промышленности и инженерии.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно