Текст уведомления здесь

Российские инженеры потратили 25 миллионов рублей на создание углепластикового 3D-принтера

Это будет первая подобная отечественная разработка. Чтобы запустить ее в производство, потребуется еще 10 миллионов рублей.
Добавить в закладки
Комментарии

Инженеры из «Карфидов Лаб» и ООО "Анизопринт" разработали Anisoprint Composer — устройство, позволяющее печатать 3D-изделия из углепластика с непрерывными волокнами. С его помощью, например, можно быстро сделать легкие и прочные автомобильные диски из углепластика для гоночных болидов «Формулы-1». На его разработку уже затратили более 25 миллионов рублей, а чтобы запустить 3D-принтер в производство, потребуется еще 10 миллионов, сообщает поступивший в редакцию пресс-релиз компании.

В основе работы Anisoprint Composer — экструзия термопласта — получение изделий путем продавливания вязкого расплава материала через формующее отверстие. В процессе печати в полимер добавляется непрерывное армирующее волокно, в результате чего создается композитный материал — углепластик (карбон).

Изображение: ООО "Анизопринт"
Изображение: ООО "Анизопринт"

Связанные внутри полимера непрерывные углеродные волокна располагаются внутри в виде лент, кусков «ткани» или отдельных пучков. Благодаря этому данный конструкционный материал способен выдержать высочайшие нагрузки. Он в 20—25 раз прочнее чистых полимеров (пластиков), в два раза прочнее алюминия, сопоставим по данному параметру с распространенными видами нержавейки. Однако при этом легче алюминия в 2,5 раза и в семь раз легче стали.

Новая технология позволит уменьшить массу изготавливаемых изделий в два-три раза и снизить стоимость производства в 5—10 раз за счет экономии энергопотребления и меньшей стоимости оборудования, а также автоматизации процессов. Сферы применения разработки: авиация и космос, робототехника, спорт, беспилотники, научные разработки и многое другое. Единственный аналог российского принтера — американская разработка Markforged.

«Проект был непростым и с точки зрения обеспечения высокой стабильности конструкции, и с точки зрения технологии. Например, при изготовлении, казалось бы, простых деталей — окон, которые делаются в один рез и один гиб, было весьма затруднительно сделать два одинаковых образца. Дизайн 3D-принтера получился красивым, но непростым в воплощении в жизнь при конструкторской работе. В целом мы довольны, что выполнили работу в сжатые сроки», — рассказывает Алексей Карфидов, сооснователь «Карфидов Лаб».

Фото: «Карфидов Лаб»

Фото: «Карфидов Лаб»

Устройство использует программное обеспечение Anisoprint Aura, которое готовит 3D-модель к печати, оптимизирует и настраивает схему армирования. С его помощью можно печатать мелкие элементы при помощи дополнительного сопла без армирования. Хранение, обработка и запуск печати полностью автоматизированы и производятся с локального компьютера, что обеспечивает конфиденциальность и безопасность данных разрабатываемых моделей.

«Наша разработка не является альтернативой существующим технологиям изготовления деталей из композитов. Она позволяет заменить металлы композитами там, где раньше это было невозможно. До сих пор у аддитивных технологий не получалось решить проблему быстрого, рационального и качественного изготовления сложных деталей в промышленности. Однако грамотное использование композитов, конструкционного материала, способного выдерживать высокие нагрузки, сможет произвести революцию в мире 3D-печати», — считает гендиректор компании Anisoprint Федор Антонов.

Продукцией отечественных инженеров уже заинтересовались компании Airbus, BMW, Siemens, Safran, «Вертолеты России» и многие другие.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

В России продули перспективный двухфюзеляжный самолет

«Пила» на крыле снизит сопротивление воздуха на взлете и посадке.
Добавить в закладки
Комментарии

В Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) имени Н.Е. Жуковского провели продувку модели двухфюзеляжного самолета. Данная машина будет разрабатываться в нашей стране до 2025 года. Планируется, что она сможет поднимать десятки тонн и транспортировать объемные грузы, в том числе космического назначения. О происходящем сообщает поступивший в редакцию пресс-релиз ЦАГИ.

Перспективный средний транспортный двухфюзеляжный самолет, аэродинамическую схему которого проверяли в ЦАГИ во время последних испытаний, редко применяемая сегодня, но весьма перспективная схема летательного аппарата. В отличие от других машин он может принимать на борт очень крупные негабаритные грузы, при этом их разгрузка и загрузка ведется через откидывающуюся рампу. Это заметно ускорят процесс и уменьшает простой грузового самолета в аэропорту. К тому же целый ряд грузов в обычные однофюзеляжные самолеты просто не помещается.

Более того, для нового перспективного двухфюзеляжника предусматривается и крепление груза на внешней подвеске — на пилонах. При таком варианте размещения нагрузки он сможет везти даже крупные детали космических аппаратов, в том числе диаметром в несколько метров. По железной дороге перевозить ступени, имеющие в диаметре более трех-четырех метров, довольно затруднительно, поэтому, например, диаметр универсальных ракетных модулей «Ангары» ограничен именно этим фактором. Самолет, способный возить объемные детали, потенциально может снять такие ограничения. Это было бы крайне полезно для нашей космической отрасли: ступени большого диаметра гораздо эффективнее. То, что «Ангару» собирают из более узких компонентов, заметно поднимает ее стоимость на фоне Falcon 9.

В проводившейся в ЦАГИ продувке отрабатывался важный момент — выбор типа механизации крыла. Так называют устройства на крыле летательного аппарата, регулирующие его несущие свойства. При взлете и посадке механизация «топорщится», повышая несущую способность крыла и, одновременно, аэродинамическое сопротивление. В полете механизация убирается. [ ... ]

Читать полностью

В МГУ придумали способ найти в триста раз больше слияний черных дыр

Благодаря новому детектору гравитационных волн астрономам станет проще наблюдать подобные процессы.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с рядом зарубежных коллег предложили новый способ обнаружения гравитационных волн особо низкой частоты. С его помощью, полагают исследователи, можно будет обнаружить в триста раз больше слияний черных дыр средних и малых масс. Соответствующая статья опубликована в Light: Science & Applications.

Начиная с 2016 года крупный лазерный интерферометр LIGO обнаружил более десятка гравитационных волн от слияний черных дыр и нейтронных звезд. Устроен LIGO следующим образом: из центральной точки выкопаны два туннеля (плеча), каждый длиной четыре километра. В обоих туннелях создан искусственный вакуум (удален весь воздух), а на их концах подвешены на тонких стеклянных нитях специальные огромные полупрозрачные зеркала. В центральной точке физики поставили светоделитель. На него с определенной периодичностью подается лазерный импульс. Светоделитель расщепляет его и отправляет одновременно два луча-копии по обоим туннелям. Лучи попадают в зеркала, отражаются и возвращаются обратно к светоделителю.

Вернувшиеся лучи в обычных условиях должны накладываться друг на друга и взаимно подавляться. Если же через интерферометр пройдет гравитационная волна, то реальная длина одного из его плеч изменится. Это не увидеть, приложив к нему линейку, потому что линейку от волны тоже «сожмет» (гравиволна сжимает само пространство-время вместе со всем, что в нем находится). Но, поскольку второе плечо при этом растянет, отраженный от второго зеркала луч вернется к светоделителю не одновременно с первым. В итоге гашения наложением не будет — часть света просочится через светоделитель обратно и сработает установленный за ним фотодетектор.

Авторы новой работы предлагают существенно модифицировать работу подобных интерферометров, определяющих прохождения гравиволн. В их схеме сам интерферометр остается практически неизменным, однако лазерный луч, входящий в него, теперь состоит из поляризованных фотонов. Причем его луч содержит фотоны, «закрученные» как по часовой, так и против часовой стрелки. В остальном интерферометр работает точно так же, однако за счет того, что гравитационная волна меняет поляризацию фотонов в более близком к источнику такой волны плече интерферометра, его чувствительность значительно возрастает. [ ... ]

Читать полностью

Химики «подсмотрели» вещество для нового солнцезащитного фильтра в человеческих глазах

Они модифицировали аминокислоту кинуренин, которая предохраняет наш глаз от ультрафиолета.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из России, Казахстана и Швейцарии обнаружили новый эффективный фильтр ультрафиолета. Оказалось, что если взять кинуренин — аминокислоту, которая предохраняет от солнца человеческие глаза, — и немного ее модифицировать, получится новое вещество, которое защищает от ультрафиолета еще лучше. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Ультрафиолетовое излучение (УФ) — самая «горячая» коротковолновая часть солнечного излучения, ей соответствуют фотоны с длинами волн до 400 нм. Для защиты от этого излучения используют специальные вещества — УФ-фильтры. Хороший УФ-фильтр должен удовлетворять трем условиям. Во-первых, эффективно поглощать излучение в УФ-диапазоне. Во-вторых, быстро «сбрасывать» поглощенную энергию, например рассеивая ее в виде тепла. И, наконец, в-третьих, химическая стабильность — фильтр не должен вступать ни в какие реакции под действием света — окисления, полимеризации и другие. Существуют как искусственные, так и природные УФ-фильтры, например аминокислота кинуренин, которая содержится в глазах человека.

Химики из Новосибирска, Женевы и Астаны уже давно изучают оптические свойства кинуренина. В своей новой работе они решили модифицировать это вещество, получив из него соответствующий карбоксикетоалкен — молекулу, которая очень похожа на кинуренин, но имеет двойную связь углерод-углерод. Синтезировать карбоксикетоалкен из кинуренина можно в одну стадию, отщепив амино-группу и атом водорода.

Оказалось, что новое вещество не уступает исходному кинуренину в поглощении ультрафиолета и заметно превосходит его в скорости рассеивания. Механизм рассеивания такой же — неадиабатический (с выделением тепла) переход электрона из возбужденного высокоэнергетического состояния в исходное. А вот скорость перехода у карбоксикетоалкена гораздо выше. Например, в воде этот процесс занимает всего 0,9 пикосекунды — в 40 раз быстрее, чем у кинуренина. [ ... ]

Читать полностью