Изменяемый 3D полимер

3D, полимер, изменяемый, 3D печать

3D привет, друзья!

Инженеры-химики из Массачусетского технологического института разработали метод, который позволяет получить новые типы полимеров, которые меняют химический состав и механические свойства по отношению к исходному материалу после того как объект из полимера был напечатан.

Главной особенностью выступает новый вид полимера, который адаптируется и может быть использован в 3D печати. Вот что сказал профессор химии Массачусетского института: “Новая методика предполагает создание материала со свето-активными связями, так что человек может изменять материал добавлением новых полимеров в уже имеющиеся. Новые полимеры встраиваются в материал, это позволяет нам думать об использовании «живой» полимеризации в контексте 3D печати.»

Новое свойство позволит одним объектам превращаться в другие, причем неоднократно. Это свойство может быть использовано чтобы «излечить» поврежденный материал или преобразовать существующий материал в совершенно новый в тех или иных местах, а так же использовать там, где 3D принтер не доступен.

Исследователи нашли вдохновение для своей работы в общей методике 3D полиграфии известной как стереолитография. Этот метод использует подачу света на жидкий раствор мономеров для их затвердевания.

Несколько лет назад команда Джонсона сосредоточилась на создании адаптивных 3D печатных структур, воспользовавшись методикой, называемой «живой полимеризацией», при которой в материале может быть запущен рост, затем повторно запущен позже. В своей работе инженеры из Массачусетса доказали, что можно использовать полимеризацию с помощью ультрафиолетового света, чтобы добавить новые структуры ранее напечатанным 3D объектам. Но тогда их подход был слишком разрушительным для материала и трудно поддавался управлению.

В своем последнем (правильнее сказать крайнем) исследовании «живой полимеризации» Джонсон и его команда получили новые полимеры, которые так же реагировали на свет но немного по-другому. Полимеры содержат в своем составе химические группы TTC, которые могут быть активизированы с помощью органических катализаторов, которые активизируются под действием света.

Когда синий свет от светодиода попадает на катализатор, мономеры растягиваются. Поскольку эти мономеры включены равномерно по всей структуре материала, они дают ему новые свойства.

Результаты работы исследователей могут раздвинуть пределы использования 3D печати. Метод может быть использован для того, чтобы вносить изменения в изделие без необходимости повторной печати, а так же для устранения зазоров изношенных деталей, быстрого и простого ремонта.

Исследователи будут продолжать свою работу для того, чтобы попытаться сделать процесс быстрее, а так же использовать свет более длинной длины волны, чтобы увеличить глубину проникновения. Еще команда будет тестировать альтернативные катализаторы, чтобы попытаться сделать систему менее чувствительной к кислороду.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Нож-бабочка для колки льда своими руками

 

3D привет, друзья!

Сегодня пойдем в гараж-мастерскую и немного разомнем ослабшие за зиму мышцы, сделав полезную вещь из хлама своими руками.

Нам понадобятся такие инструменты

Сварочный аппарат; ножовка или болгарка; дрель; ручной гравер (дремель); газовая горелка; заточной станок (можно обойтись болгаркой с шлифовальным кругом).

Материалы:

13 звеньев цепи от мотоцикла, в крайнем случае можно использовать велосипедную цепь; 1 отвертка или металлический стержень поломанной отвертки; скоба такелажная (грузовая).

1.Подготовка пики из старой отвертки

Для ножа нам понадобится пика, которую мы изготовим из стержня отвертки. Для этого отрезаем ножовкой пластиковую ручку.

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

Затачиваем с помощью наждака (болгарки) и дрели жало отвертки. Что бы заточка была концентричной, зажимаем стержень отвертки в дрель и затачиваем на наждаке или болгарке со шлифовальным кругом.

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

2.Подготовка цепи

Отмеряем нужное количество звеньев цепи, в зависимости от размеров вашей руки. Отрезаем кусок цепи болгаркой или ножовкой

nog-dla-kolki-lda-3

Свариваем звенья цепи так, чтобы получить 2 прямых участка с подвижным звеном всередине

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

Разогреваем цепь газовой горелкой чтоб выгорела вся смазка и пластиковые кольца (если есть)

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

3.Сборка ножа для колки льда

Привариваем отверточную пику к звену цепи посередине

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

Находим на рынке подходящую по размеру небольшую такелажную скобу

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

Затем используем ручной гравер чтобы скруглить все острые кромки

4.Воронение ручки ножа для колки льда

Для придания эстетического внешнего вида и уменьшения коррозии необходимо произвести термическое воронение ручки. Для этого разогреваем ручку газовой горелкой до появления цветов побежалости, при еще большем нагревании цвет станет темно синий. После этого горячую ручку окунаем в воду.

Брутальный нож-бабочка для колки льда готов

нож, бабочка, своими руками, из цепи, ледокол

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Сковорода электрическая, для столовых — Скачать

сковорода, 3D, скачать, электросковорода

сковорода, 3D, скачать, электросковорода

3D привет, друзья!

Вашему вниманию электрическая сковорода для столовых и ресторанов.

Сковорода в 3D без наружной обшивки. Файл в формате Компас 3D (конвертирован из Pro/ENGINEER), размер архива 5,5 Мб.

Скачать сковороду для столовых в 3D, можно по ссылке.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Металл, который проводит электричество но не проводит тепло

металл, диоксид, ванадия, свойства

Инженеры из Калифорнийского университета обнаружили металл, который проводить электричество но не тепло, который может быть использован в изделиях, преобразующих тепло в электричество.

Новый материал может быть использован для оконных покрытий (изготовления солнечных панелей и других эко-проектов). Ученые из лаборатории Беркли и университета Калифорнии обнаружили, что электроны в двуокиси ванадия (VO2) могут проводить электричество не проводя тепла. Это коренным образом нарушает распространенное мнение, что хорошие проводники электричества являются так же хорошими проводниками тепла.

Металлический двуоксид ванадия — который известен как металл, может переключаться из режима изолятора в режим проводника под действием температуры окружающей среды. Вот что утверждает главный исследователь университета, физик Джанка Ву: «Мы экспериментально нашли материал, который нарушает принципы закона Видемана-Франца. Для этого металла механизм диффузии тепла отличается от передачи зарядов электронами, а сами электроны в нем двигаются как бы в виде жидкости.

Диоксид ванадия

Диоксид ванадия, синтезирован учеными Беркли, показывает, уникальные электрические и тепловые свойства. Теплопроводность материала в 10 раз меньше, чем можно было ожидать если следовать закону Видемана-Франца. В результате моделирования и использования рассеянного рентгеновского излучения эксперты обнаружили долю теплопроводности приходящуюся на колебания кристаллической решетки. Обычные металлы хорошо проводят ток из-за того, что имеют кристаллическую решетку, в которой электроны внешнего уровня слабо соединены с ядром, от этого электронам относительно легко удается перемещаться внутри кристаллической решетки металла.

Но движение электронов так же отвечает за хорошую передачу тепла металлами. И в этом плане диоксид ванадия уникален. Результаты исследования имеют ряд применений для современной техники, будут стимулировать научный интерес к изучению экзотических электрических и тепловых свойств различных материалов.

Технология так же может найти применение для производства автомобильных радиаторов, окон для более энергоэффективных зданий.

Управляя теплопроводностью, можно эффективно рассеивать тепло в жаркое время года, но предотвращать потери тепла когда на улице холодно. Если умело регулировать свойствами материала, то можно значительно снизить потребление энергии из сети.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Шаблон для контроля конической поверхности

скачать, шаблон, 3D, конус, коническая поверхность

скачать, шаблон, 3D, конус, коническая поверхность

3D привет, друзья!

Вашему вниманию шаблон для контроля наружного конуса.

Файл в формате Компас 3D (конвертирован из Pro/ENGINEER), размер архива 260 Кб.

Скачать шаблон для контроля наружного конуса в 3D, можно по ссылке.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Самая тихая и самая биомимикрийная ветряные турбины

Самый тихий ветрогенератор

эко, ветрогенератор, турбина, биомимикрия

Хотя сейчас инженеры уже добились значительных результатов в деле изготовления нешумных ветряных турбин, но все равно ветрогенераторы, которые сейчас используются в промышленных масштабах, производят довольно много шума.

Уровень производимого шума прямопропорционален скорости вращения лопастей. Небольшие турбины, чтобы вырабатывать достаточно тока, должны вращаться быстрее, чем большие. Инженеры из Департамента Возобновляемых Источников Энергии (ДВИЭ), Австралия, придумали решение по созданию сверх тихих ветрогенераторов.

Эко ветряки новой конструкции разработаны для жилищного рынка и инженеры утверждают, что их новинка на 30 % эффективнее, чем классические 3х лопастные ветрогенераторы. В качестве дополнительного бонуса они имеют низкие скорости подвижных частей, что позволяет производить электричество при скорости ветра от 1,7 м/с (для сравнения, классический 3х лопастной ветрогенератор малой мощности дает ток начиная с 3 м/с).

Эко турбины поставляются в двух типоразмерах — диаметром 6,5 м и мощностью до 20 кВт, а так же диаметром 3,25 м, с заявленной мощностью до 5 кВт. Первый генератор нуждается в башне высотой 21 м, а для второго нужно возводить мачту в 18 м.

Эко турбины имеют уникальную 30 лезвийную конструкцию, которая обеспечивает большую площадь поверхности для захвата ветра. Это позволяет турбине извлечь больше энергии на более низких скоростях ветра. Специальная конструкция турбины уменьшает турбулентность ветряных потоков, что улучшает механическую стабильность и увеличивает КПД .

Инвертор, установленный на ветроустановке преобразует постоянный ток в сетевой переменный напряжением 220 вольт. Датчик, установленный над турбиной, измеряет скорость и направление ветра. Данные с датчиков поступают на цифровой сигнальный процессор на котором выполняется алгоритм слежения за точкой максимальной мощности (ТММ), которая является частью активной системы управления. Система управления разворачивает турбину навстречу ветру, а если скорость ветра превышает 50 м/с, активный контроль поворачивает лопасти от ветра, чтобы избежать повреждений. Если ожидается ураган, ветрогенератор на шарнирах может быть временно наклонен вниз (операция выполняется так же при производстве технического обслуживания).

Турбина с эффектом биомимикрии

эко, ветрогенератор, турбина, биомимикрия

Наука о биомимикрии может быть прослежена со времен Леонардо да Винчи, чьи ранние конструкции летательных машин были спроектированы под впечастлением наблюдения за птицами и их крыльями.

Самолеты Леонардо никогда не отрывались от земли, но пятьсот лет спустя команда инженеров из компании Таер Винд решила, что колибри может дать решение для новой конструкции ветрогенераторной установки.

Ветряк с крыльями

эко, ветрогенератор, турбина, биомимикрия

Дизайнеры из Таер Винд проанализировали движения крыльев парящей птички колибри и обнаружили, что ее крылья двигаются, вырисовывая в воздухе цифру 8 с отклонением угла наклона крыльев +/-40 градусов к горизонтали. Эти движения легли в основу принципа работы и конструкции новой ветротурбины.

эко, ветрогенератор, турбина, биомимикрия

Биомимикрийный ветряк изготовлен из углеродного волокна. Каждое крыло имеет длину 1,6 м, общая ометаемая площадь составляет 3,6 квадратных метра. А специальная гондола на которой крепятся «крылья» вмещает в себе всю механику и небольшой генератор с постоянными магнитами. Ветрогенератор пока проходит испытания, но разработчики сообщают, что номинальная мощность турбины составляет 1кВт при скорости ветра 10 м/с. На этой скорости ветер может развить максимальную мощность в 5 кВт, поэтому эффективность турбины составляет всего 20 %.

Следует учесть, что номинальная выходная мощность малых ветрогенераторов всегда указана для скоростей ветра, которые почти никогда не бывают в тех местах, где они бывают установлены.

Если принять для расчетов более реалистичную скорость ветра в 5 м/с, скорость умеренного бриза, то при этом энергия ветра сокращается в кубе от его скорости, значит учитывая заявленный КПД 20 % эта турбина будет генерировать ничтожные 123 Вт.

В целом можно подытожить, что ветрогенератор типа «колибри» не имеет каких либо значительных преимуществ, а конструкцию имеет более сложную, чем классические 3х лопастные ветрогенераторы. Единственное преимущество, так это то что они более дружественные для окружающей среды, в частности для птиц они менее травмоопасные, чем роторные 3х лопастные.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Силосный контейнер — Скачать

скачать, контейнер, 3D, силосскачать, контейнер, 3D, силос

3D привет, друзья!

Вашему вниманию контейнер для хранения кормов для домашних животных. Диаметр бочки 2м а высота 2,8м. Общая высота конструкции 6,5м , вес металлических деталей 1210 кг.

Файл в формате Компас 3D (конвертирован из Pro/ENGINEER), размер архива 4Мб.

Скачать силосный контейнер в 3D, можно по ссылке.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Материал на основе графена в 10 раз прочнее стали

графен, прочный, материал

3D привет, друзья!

Инженеры из Массачусетского технологического института использовали графен для создания легкого материала, который в 10 раз прочнее, чем сталь и может быть использован для изготовления транспортных средств и устройств, а так же в строительстве.

Команда исследователей из департамента гражданской и экологической инженерии разработали 3D материал — один из самых легких и прочных когда либо полученных человечеством — путем сжатия и соединения хлопьев графена (двумерной формы углерода). В результате получается похожая на губку конфигурация с плотностью всего 5 процентов от плотности стали, способная выдерживать колоссальные нагрузки.

Графен в 2D форме, считается одним из самых прочных материалов, но его прочность в двумерном пространстве было сложно перевести в 3D пространство до сих пор, сказал Ган Сеоб Юнг, аспирант Массачусетского технологического института кафедры гражданской и экологической инженерии. «То, что мы сделали, так это реализовали перевод графена в 3D пространство для использования в трехмерных структурах».

Команда инженеров опубликовала отчет о результатах своего исследования в журнале Science.

Новый материал был получен путем прессования мелких чешуек графена с помощью комбинации тепла и давления. Метод сейчас проходит все этапы патентования, поэтому более подробных данных исследователи не разглашают.

Структура нового материала на основе графена очень напоминает некоторые кораллы и ткани микроскопических существ, называемых диатомовыми водорослями. В процессе своих работ, ученые создали разнообразные 3D модели и протестировали их с использованием компьютерного моделирования. Они проводили испытания на сжатие и растяжение и обнаружили, что один из образцов имел 5 процентов плотности стали, но был в 10 раз прочнее ее.

Графен в виде 3х мерных структур может быть использован для печати в 3D принтерах, и может со временем помочь уменьшить использование классических конструкционных материалов, таких как сталь и чугун, эффективно снизить вес зданий и предметов. Высокая прочность и высокая химическая устойчивость таких углеродных материалов так же может помочь сделать архитектуру и инфраструктуру (мосты, эстакады, туннели) более устойчивыми.

Разработчики планируют продолжить работу, применяя новый метод к другим материалам, а так же выполнять другие эксперименты и исследования по улучшению характеристик и производительности получения материала на основе графена.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Разработана синтетическая паутина

искусственная, синтетическая, паутина

Ученые рассекретили паучий секрет и изобрели первую искусственную паутину, которая подходит для промышленного применения.

Новый материал очень напоминает настоящую паутину как по внешнему виду так и по механическим свойствам. Исследователи из Швеции говорят, что новый материал может быть использован для производства текстиля (и изготовления костюма Человека-Паука:)

Искусственная паутина была длительное время желанной целью для ученых из-за ее невероятной прочности и малого веса. Синтетическая паутина может быть прочнее стали, из нее можно изготавливать одежду, которая будет не только легкой, но и прочной и долговечной.

Исследователи из шведского университета сельскохозяйственных наук долгое время пытались воссоздать паучий секрет, но у них это не получалось, однако сейчас у них получилось создать крепкую многокилометровую паутину используя принцип биомиметического спиннинга, который имитирует действия, производимые телом паука.

Процесс производства паутины требует производства водорастворимого паучьего белка из бактерий, которые принимают участие в формировании основы паутины. Этот белок хранится в специальных паучьих железах. Профессор Анна Райзин, старший научный сотрудник Каролинского института и ее коллеги Ян Юханссон и Марлен Андерсон обнаружили, что существует значительный градиент pH в паучьих железах, который влияет на определенные части белков, гарантируя, что волокна сформируются быстро и в определенном месте.

Команда использовала свое открытие для разработки искусственной паутины, которая может быть произведена в больших количествах с помощью бактерий. Искусственный белок ничем не отличается от натурального, производимого пауками, и его прочность соответствует прочности натуральной паучьей паутины. Разработчики построили биомиметический вращающийся аппарат для производства километровых волокон искусственной паутины и может быть масштабируемым для промышленного использования, а из полученной паутины можно изготавливать продвинутые текстильные изделия, амуницию и бронежилеты для военных.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает

Ошибки компас 3d

ошибки, компас 3d

3D привет, друзья!

Ошибки компас 3d

Вашему вниманию пример построения детали с артефактами в геометрии, которые так и не удалось исправить в сжатые сроки, отведенные на проектирование. При изготовлении чертежей данные артефакты не особо мешают, а вот если использовать 3D модель для изготовления на ЧПУ обрабатывающем центре то такие ошибки приводят к серьезным проблемам с обработкой.

ошибки, компас 3d

ошибки, компас 3d

Скачать 3D модель корпус насоса с ошибками компас 3D можно по ссылке. Размер файла 0,7 Мб.

————

Виталий Сыроед

Блог инженера конструктора

для тех, кто думает