PUV
Имея
в своём распоряжении огромный 3D принтер, учёные из Национальной
лаборатории Ок-Риджа решили не останавливаться на копии Shelby Cobra и в
2015 году напечатали не только ещё один автомобиль, но и целый дом.
Целью этого было продемонстрировать инновационный способ использования,
хранения и потребления электроэнергии. В солнечную погоду дом снабжался
электроэнергией от солнечных батарей и мог заряжать припаркованный рядом
автомобиль, а в пасмурную погоду наоборот, автомобиль снабжал
электроэнергией дом. Что касается непосредственно автомобиля, то он
работает на природном газе и способен развить скорость до 55 км. / ч.
Кстати гладкий он не потому, что его обработали напильником, а потому,
что все его детали облили специальной смолой, которую потом
отполировали.
Мобильные автопринтеры – что есть в продаже
Несмотря на совершенно новое направление, в продаже имеется целый ряд интересных мобильных версий. Например, автопринтер HP, а вернее даже МФУ формата А4, так как речь идет о копире, сканере и струйной печати, выпускается под названием HP Officejet 150 Mobile All-in-One.
Это не просто автопринтер, а первое в мире автомобильное устройство струйного типа, работающее именно от автоприкуривателя. Лоток бумаги стандартный – на 50 листов, ежемесячный объем по расчетам производителя составляет 500 копий.
По функциональности HP Officejet 150 Mobile All-in-One не отличается от офисных струйных версий, но это настоящий принтер от прикуривателя, не требующий дополнительных переходников и адаптированный к автоэксплуатации.
First Looks — HP
По скорости он способен напечатать около 20 страниц в ч/б и цветном режиме. Имеет на борту программное обеспечение для оптического распознавания символов. Портативный принтер для автомобиля можно подключить к ноутбуку, Айпаду или же использовать без компьютера. Поддержка беспроводной связи решает проблемы загрузки документов.
3D
Из новинок стоит упомянуть украинский 3D-принтер, который будет печатать детали для автомобилей Тесла. В данном случае использование 3D-печати в автоусловиях имеет другой смысл, но Kwambio действительно очень интересен именно с точки зрения портативного оснащения ремонтной спецтехники.
Украинский 3D-принтер
Устройства могут быть установлены на специализированные строительные краны. Решение позволяет печатать дома. Данная услуга поставлена на поток, а небольшой дачный дом стоит 65 тыс. долларов. Данный 3D принтер для автомобиля будет доступен в продаже через несколько лет.
Epson WorkForce WF-100W
Epson WorkForce WF-100W – это еще одна версия, которая может использоваться в машине, в качестве альтернативы подключения 12 Вольт. Она печатает документы А4, но работает от аккумулятора. Пересылать данные на печать можно по беспроводной связи.
Epson Workforce WF-100W
BROTHER PocketJet PJ-700
BROTHER PocketJet PJ-700 формата А4 широко используется в дорожных условиях для печати документов. Ее специально разработали для дорожных служб, полиции и других государственных организаций, сотрудники которых работают в полевых условиях.
BROTHER PocketJet PJ-700 предлагает надежность, высокое качество печати и гарантирует длительную эксплуатацию. Отличается удобным противоударным корпусом, предназначенным для сложных условий эксплуатации.
Brother PJ-700
Одна из представленных автомоделей поможет решить вашу проблему по оснащению машины необходимой офисной техникой
Нужно сказать, что производители обратили внимание на данную сферу и каждый год предлагают новые решения. В продаже можно встретить китайский MemoBird, это карманное устройство печатает небольшие заметки методом беспроводной термопечати
Brother PJ-700
Уже в ближайшее время могут выйти модифицированные версии. Принтер для автомобиля 12 вольт – это спорное, но ожидаемое в ближайшее время решение. Какова будет аппаратная поддержка, пока не известно. Сейчас для этих целей можно использовать только автомобильные преобразователи напряжения с большим расходом запаса аккумулятора.
Что еще печатает из порошка?
Есть и другая технология 3D-печати — она называется SLS (Selective Laser Sintering) или выборочного лазерного спекания. Созданные таким способом детали находят широкое применение в автомобилестроении, так как основой для таких «чернил» могут служить самые разные материалы: от пластиков до металла и стекла.
Модель создается послойно: порошок напыляется равномерным слоем по всей площади, после чего мощный лазер запекает необходимые в данном сечении участки. Готовая модель подлежит финишной обработке: либо предмет отправляется в специальную печь для выжигания технологических полимеров (детали из композитных металлов), либо полируется, пока с поверхности не исчезнут видимые переходы между слоями.
В 2018 году британская компания Titomic представила самый большой 3D-принтер из существующих на текущий момент: девять метров в длину, три в ширину и полтора в высоту. Огромный принтер вполне может заменить 50 сотрудников, так как обладает феноменальной скоростью — 45 кг/ч. Для примера, на печать велосипедной рамы девайс потратит всего 30 минут.
Что такое EBM-технология?
3D-печать с применением технологии EBM — один из самых совершенных способов производства на текущий момент. Ее разработчиком стала шведская компания Arcam AB, которая применила силу направленных электронов. Устройство для печати условно состоит из нескольких частей: вакуумной камеры, где создается готовая модель, электронной «пушки», которая формирует и направляет в камеру луч, и блока управления устройством. В производстве используется металлический порошок из титанового сплава, однако допускаются порошки и из других материалов.
Чтобы запустить печать, надо поместить порошок в вакуумную камеру, после чего управляемый поток электронов слой за слоем выплавляет контуры модели. Под воздействием высокой температуры в вакууме происходит так называемая разгрузка внутреннего напряжения материала, в результате чего деталь приобретает прочность. Благодаря высокой энергетической плотности электронного луча после печати модель сразу готова к эксплуатации, можно лишь отшлифовать неровности.
The Blade
Этот
спортивный автомобиль создан американской компанией Divergent, которая
специализируется на производстве автомобилей из экологически чистых
материалов. Большая часть его деталей напечатана на 3D принтере,
благодаря чему масса автомобиля составляет всего 630 килограмм.
Автомобиль оснащён турбированным двигателем Mitsubishi 4B11T, объём
которого увеличили с 2,0 до 2,4 литров, а мощность довели до 720
лошадиных сил. С 0 до 100 км. / ч. автомобиль разгоняется всего за 2,2
секунды, но самое главное, что этот автомобиль сертифицирован для
движения по дорогам общего пользования.
Первый в мире автомобиль мощностью 700 л.с., напечатанный на 3Д принтере в закладки 4
700 лошадиных сил под капотом, вес всего 650 килограммов, и разгоняется до 100км/ч всего за 2,2 секунды. Представляем вам Blade — первый в мире суперкар, напечатанный на 3D-принтере.
3-D печать находит всё большее применение в нашей жизни — от повседневных объектов и медицинских имплантантов до настоящих мостов. Теперь к этому списку добавится ещё и автомобиль, который будет к тому же более скоростным, чем большинство суперкаров.
Компания Divergent Microfactories, выпустившая Blade, представила совершенно новый, можно сказать, революционный подход в автомобилестроении.
Как утверждают представители компании на официальном сайте, новая технология 3D-печати позволит значительно сократить затраты, связанные с производством автомобилей (материалы, энергию и т.д.), а также уменьшить загрязнение окружающей среды.
Суперкар Blade более экологически чистый, безопасный и лёгкий по сравнению с обычными автомобилями.
Благодаря напечатанным на 3D-принтере алюминиевым деталям, соединённым с помощью специальных трубок из углеродного волокна, шасси Blade будет на 90% легче, чем в традиционных автомобилях. При этом Blade будет более прочным, долговечным и, вполне вероятно, безаварийным, что в свою очередь поможет снизить и стоимость страховки КАСКО.
Меньший вес суперкара позволит экономить топливо и уменьшить износ на дорогах.
Под капотом Blade спрятан двигатель мощностью 700 лошадиных сил, благодаря которому он может разгоняться до скорости 100км/ч за 2,2 секунды. Для сравнения Porsche 911 Turbo разгоняется до сотни за 2,9 секунды, а Lamborghini Aventador — за 2,7 секунды.
Суперкар Blade — это не только суперсовременный и быстрый, но и экологически чистый автомобиль. Компания Divergent Microfactories заверяет, что у него очень низкий уровень выбросов, составляющий лишь 1/3 загрязнений, эмитируемых электромобилями.
Компания Divergent Microfactories объявила также о планах по демократизации производства этих автомобилей. Цель создателей суперкара Blade — отдать технологию в руки небольших групп новаторов по всему миру, что позволит им строить маленькие заводы и производить собственные автомобили. Сама компания не исключает создания чего-то большего в будущем.
Blade — первый в мире суперкар, созданный с помощью технологии 3-D печати. Пока, правда, неизвестно, сколько он будет стоить.
голоса
Рейтинг статьи
Принтер от прикуривателя – реально ли это
Если вы занимаетесь бизнес-деятельностью и часто бываете в разъездах, являетесь торговым агентом, мерчендайзером или занимаетесь доставкой товара, мобильный принтер А4 для автомобиля вам необходим как воздух. Этот обзор в некоторой степени раскрывает данную тему и освещает вопросы.
Самым убедительным возражением по установке автопринтера в машину будет, конечно, потребление энергии. Как вы понимаете, вопрос электрики в автомашине более чем актуален. Многие наши читатели считают, что самым приемлемым вариантом является «самопальный» автопринтер, подключенный через переходник к 12 Вольтовому источнику питания. Другими словами, к автоприкуривателю. Сразу сделаем уточнение.
Мобильный принтер
Если вы планируете это сделать:
- Во-первых, проверьте бортовую электросхему, не находится ли ваш прикуриватель в одной цепи с магнитолой. В зависимости от особенностей цепи защитной мощности предохранителей может просто не хватить. К прикуривателю теоретически можно подключать электроустройства, если он отделен от магнитолы. Это реализовано в более новых автомоделях;
- Во-вторых, попробуйте найти готовый вариант устройства, о котором мы хотим вам рассказать.
Когда упоминается, что автопринтеры могут работать от аккумуляторов, большинство сервисных мастеров сомневаются. Есть отличный пример – это небольшие приборы для термопечати чеков. Что их отличает? Менее энергозатратный способ печати, компактные размеры! Иными словами, если в автомобиль затруднительно установить лазерный принтер, то можно использовать струйный или светодиодный. Осталось найти подходящую модель.
Здесь стоит сделать отметку. В некоторой спецтехнике, особенно строительной, предусматривается возможность подключения в машине автомобильного и портативного оборудования. В зарубежных решениях можно встретить 3D принтеры, используемые для изготовления деталей «полевым» способом.
HP Officejet 150 Mobile All-in-One.
Чаще всего речь идет о ремонтных бригадах, так как 3D принтеры по умолчанию рассчитаны на маленькие размеры изготавливаемых деталей. Как правило, это те же самые модели, которые можно встретить в продаже, только с адаптированным подключением к автомобилю.
Обычно речь идет о 12 вольтовых устройствах, что вполне реально для портативных приборов в светодиодном исполнении, подключенных через переходник. Это может быть и устройство, подключаемое по специальному интерфейсу, например, через Айпад. Но большинство моделей не поддерживает PoE стандарт. Стоит отметить, что автопринтеры – это совершенно иное направление, требующее изучения.
Движение по линии
В последние годы проводятся многочисленные соревнования роботов, в том числе Всемирные олимпиады. Классические задачи спортивной робототехники — движение робота по линии. Мы рассмотрим только одну задачу этого типа: робот должен ехать вдоль границы между чёрной и белой полосами. Движением робота управляет микроконтроллер, который выполняет программу, заранее записанную в его память. Такое управляющее устройство называется регулятором.
Регулятор — это автоматическое управляющее устройство, которое следит за состоянием робота и посылает ему управляющие сигналы.
Для того чтобы «увидеть» границу между чёрной и белой полосами, робот использует один или несколько датчиков освещённости (рис. 1.8).
Рис. 1.8
Датчик освещает поверхность светодиодом и измеряет количество отражённого света. Чёрные предметы отражают меньше всего света, белые — больше всего.
Датчик освещённости выдаёт код в интервале от 0 до 255, где О означает полное отсутствие отражённого света, а 255 — полное отражение. Однако не существует идеально чёрных и идеально белых предметов. Даже полоса, которая кажется нам совсем чёрной, отражает немного света, поэтому датчик покажет на ней не 0, а, например, 10. Также и на белой полосе вместо 255 мы получим, например, 230. Среднее арифметическое между этими значениями называют «средним значением серого». Теоретически такой сигнал выдаёт датчик, когда он находится точно над границей чёрной и белой полос (рис. 1.9). К этому состоянию мы и будем стремиться.
Рис. 1.9
Определение среднего значения серого в конкретных условиях называется калибровкой датчика.
Пусть требуется, чтобы слева от робота была белая полоса, а справа — чёрная (как на рис. 1.8). Для управления мы будем использовать очень простой принцип, который называют релейным регулированием. Показания датчика большие, чем 120 (среднее значение серого), означают, что робот зашёл на белую полосу и нужно повернуть его вправо. Если датчик показывает меньше, чем 120, поворачиваем влево.
Используя дополнительные источники, узнайте, что такое реле. Откуда произошло это слово?
Запишите в тетради команды управления моторами для поворота влево и вправо. Мотор 0 находится с левой стороны робота, мотор 1 — с правой.
Получается такая программа, работающая в бесконечном цикле:
нц
если датчик>120 то
мотор:=100
мотор:=0
иначе
мотор:=0
мотор:=100
все
кц
Если запустить такую программу, мы увидим, что робот движется зигзагом, рывками. Дело в том, что мы задали ему такой алгоритм — резкое переключение между двумя состояниями. Это и есть релейное регулирование.
Для более плавного движения нужно создавать вращающий момент, который зависит от ошибки, т. е. от того, насколько робот отклонился от линии. Чем меньше ошибка, тем меньше вращающий момент. Если ошибки нет (датчик выдаёт значение, равное среднему значению серого), подаём одинаковую мощность на оба мотора, робот едет прямо.
Можно использовать, например, такой алгоритм управления:
вещ k=0.5
нц
и:=k*(12 0-датчик)
мотор:=50-u
мотор:=50+u
кц
Изучите программу и определите, какой сигнал подаётся на моторы, когда датчик выдаёт значение: а) 100; б) 120; в) 140.
Выражение 120-датчик — это ошибка управления, т. е. отклонение значения, полученного с датчика, от заданного значения 120. Сигнал управления и, который изменяет мощность моторов, пропорционален ошибке, поэтому такой регулятор называется пропорциональным, или П-регулятором.
Коэффициент k — это коэффициент усиления П-регулятора. Правила выбора коэффициентов в законах управления изучает теория автоматического управления. Мы же будем выбирать коэффициенты экспериментально, не углубляясь в теорию.
Чем больше k, тем сильнее реакция робота на ошибку; чем меньше k, тем более плавно движется робот. Но при малых значениях к его реакция замедлена, и он может потерять линию на повороте.
Проведите эксперимент (на тренажёре или с реальным роботом) и выясните, при каком наименьшем коэффициенте к робот проходит всю трассу.
Проведите эксперимент и выясните, что происходит при выборе слишком большого значения к. При каком наибольшем коэффициенте к робот выполняет задание?
По результатам экспериментов выберите наилучшее, на ваш взгляд, значение k.
Следующая страница Выводы
Cкачать материалы урока
Принтер-гигант и принтер-ремонтник
Не все 3D-принтеры предназначены для одних и тех же действий. Так, например, в Центре аддитивных технологий «Ростеха» есть большой 3D-принтер, способный напечатать детали размером до полуметра. Такие использует Boeing: компания использует напечатанные титановые компоненты двигателей на пассажирском самолете Dreamliner 787.
При этом самолет — не единственное, что можно будет создавать на 3D-принтере. Например, стартап Relativity Space хочет в 2021 году запустить на орбиту первую в мире ракету, полностью напечатанную на 3D-принтере. И это не какие-то мечтатели, грезящие о звездах: они уже привлекли $700 млн инвестиций, а значит, в проект верят.
Футурология
Бизнес в космосе: предприниматели рассказали о трендах и будущем отрасли
Другой интересный объект — принтер-ремонтник. Он способен не только печатать детали по заданной программе, но и ремонтировать их. Работает эта машина немного иначе: по технологии прямой печати металлом.
Этот механизм состоит из двух основных элементов. Первый — источник лазерного излучения, второй — специальное сопло, через которое в струе инертного газа подается порошок. Струя газа и лазерный луч фокусируются в одной точке, где и происходит плавление порошка — и рост детали. Принтер позволяет ремонтировать сломанные части, а не выбрасывать их. При этом деталь не теряет своих исходных свойств.
Чтобы починить деталь, ее надо отсканировать. Другой вариант — задать управляющую программу, где есть 3D-модель этой детали со сломанным участком. Однако чаще всего используют 3D-сканер, который позволяет получить точный образец детали, которая уже есть. На основе этой модели разрабатывают управляющую программу по ремонту.
Индустрия 4.0
Создать своего цифрового двойника: как 3D-технологии меняют нашу жизнь
Как печатают детали
В «Ростехе» детали печатают из металла — но в виде порошка с определенными свойствами и размером гранул. При этом каждый 3D-принтер предназначен для определенного вида металла и печатать на другом материале не может.
Сначала устройство внутри принтера наносит на специальную платформу слой металлического порошка. Затем лазер, работающий по заранее установленной программе, нагревает и сплавляет этот слой порошка, из-за чего он затвердевает. Затем платформа, на которой происходит выращивание, опускается на толщину слоя, и все повторяется. Так происходит несколько раз — слой за слоем. В зависимости от размера детали, процесс длится от нескольких часов до нескольких дней.
Каким образом технологии 3D-печати способны изменить отрасль машиностроения и что внедряется прямо сейчас?
Прежде всего аддитивные технологии кардинально изменили подход к прототипированию новых деталей. Процесс стал проще и быстрее, прототипы получаются более точными.
На более ранних этапах стали выявляться конструктивные недостатки. Все это в конечном счете положительно скажется на качестве производимых автомобилей.
Учитывая, что сегодня с помощью подобной печати создаются в том числе компоненты безопасности автомобиля, например, тормозные системы. Так, тормозной суппорт от Bugatti на сегодня считается самым крупным в отрасли функциональным 3D-печатным компонентом для автомобиля из титана.
В ближайшем времени продолжится распространение применения аддитивных технологий в области проектирования и производства сложных деталей для автомобилей, нестандартных решений, формирующих внешний вид автомобилей (диски со сложной геометрией, спойлеры).
Также стоит отметить удобство и перспективность технологии на примере печати автомобильных деталей внутри ремонтопригодных узлов.
Сейчас производители имеют возможность выпускать определенные детали и комплектующие лишь партиями без возможности индивидуального изготовления под конкретного потребителя.
3D-технологии позволяют изготавливать детали фактически по запросу конечного потребителя. Это значительно уменьшит издержки автомобильных концернов и сократит время ожидания нужной детали для конечного владельца автомобиля.
Перспективой развития 3D-технологий в автопроме является и полная печать всех основных элементов автомобиля с нуля: не только элементов экстерьера, но и самого кузова, металлических деталей.
Работа по данному направлению активно ведется в нескольких странах, в том числе в России.
Современные технологии позволяют реализовать это, поскольку новейшие 3D-принтеры имеют возможность печатать 3D-объекты металлом», – отмечет Дмитрий Миллер, исполнительный директор российской компании по 3D-печати REC, резидента технопарка «Сколково».
Эксперт также отметил, что аддитивные технологии выглядят безоговорочным конкурентом для производителей автомобильных комплектующих и в течение 10-15 лет окончательно приведут к тому, что те вынуждены будут отказаться от замены деталей целыми модулями.
LSEV — состоит за 57 деталей напечатанных на 3D принтере
По словам Д. Миллера, хотя 3D-печать и дороже заводского изготовления детали (например, горячей формовки), при этом она существенно дешевле замены модуля целиком.
Поэтому массовое распространение чертежей и 3D-принтеров в ближайшие годы может существенно сократить отрасль запчастей от производителя.
Как Вы относительсь к 3D печита в автопроме?
Отлично! За этим будущее
100%
Сложно сказать, время покажет.
0%
Вряд ли они будут надежными, есть сомнения в их целесообразности
0%
Проголосовало: 1
А если по-другому?
Есть и альтернативные технологии 3D-печати, более привычные обывателю. Метод многоструйного моделирования (MJM, Multi-Jet Modeling) — когда разогретые до нужной температуры твердые фотополимеры подаются на горизонтальную поверхность сквозь мельчайшие сопла печатающей головки принтера. Количество таких сопел может варьировать от 10 до нескольких сотен. Основной материал наносится послойно и закрепляется под воздействием УФ-лампы.
Применяют в качестве исходного материала и жидкие фотополимеры, такая технология называется стереолитография (SLA, Stereolithography apparatus). При такой печати система сканирования направляет луч лазера на фотополимер, в результате чего происходит процесс затвердевания материала. За основу в таком случае берут хрупкий, практически прозрачный материал, который с легкостью поддается обработке — склеивается, окрашивается и обрабатывается.
Печатать 3D-модели деталей можно и из вторсырья. Пальму первенства в вопросах создания экологически чистого автомобиля заслужил голландский стартап Технологического университета Эйндховена — TU/ecomotive. Молодые ученые взяли материалы, которые пригодны для вторичной переработки (например, пластик, получаемый из кукурузы и свёклы), и напечатали настоящий автомобиль, получивший название NOAH.
Кстати, 3D-технологии нравятся не только стартапам. Например, 3D-принтеры уже сейчас используют для изготовления суппортов Bugatti Chiron (принтер Laser Zentrum Nord с четырьмя 400-ваттными лазерами тратит около 45 часов для изготовления 4 элементов тормозной системы, а при спекании каждой детали по SLS-технологии печатающее устройство наносит поочередно 2213 слоев титанового порошка). Кроме того, 3D-печать использует Volvo, а Audi печатает на огромном принтере алюминиевые кузовные детали. И практически все крупнейшие компании используют новые технологии для выпуска всевозможных мелких запчастей из различных пластиков. Однако говорить о том, что такой принтер можно запросто купить и наладить квартирное производство своих машин, пока рано. Уж больно дороги как сами устройства, так и материалы, которыми они печатают. Но отчаиваться не стоит, ведь кто знает, что будет лет через 20?
Strati
Strati
считается первым в мире автомобилем, большинство деталей которого
напечатаны на 3D принтере. Автомобиль был создан в 2014 году находящейся
в американском штате Аризона компанией Local Motors в сотрудничестве с
Национальной лабораторией Ок-Риджа. 75% деталей этого автомобиля
напечатано на 3D принтере, а чтобы их напечатать потребовалось всего 44
часа. В качестве силовой установки в этом автомобиле используется
электродвигатель производства Renault. Выглядит автомобиль грубовато,
поскольку это черновой вариант, но если обработать напильником и
покрасить, то получится вполне не плохо.
