Британские ученые разработали методику 3D-печати асфальтом

Кто тут просил 3D-принтер для дорог? Принимайте: британские ученые, подарившие человечеству закон всемирного тяготения и убедительно доказавшие, что мужчины глупее женщин, разработали методику 3D-печати асфальтом.Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона и Лидского университета работает над проектом роботизированной системы для ремонта дорожных покрытий с применением наземных и воздушных дронов. Как мы уже рассказывали, идея заключается в превентивном ремонте трещин, чтобы последние не разрастались до ям, тем самым повышая расходы на ремонт и приближая необходимость полной замены дорожного покрытия. Поиском и ремонтом трещин должны заниматься колесные и гусеничные роботы с бортовыми 3D-принтерами, а доставка ремонтников к месту работы планируется с помощью грузовых летающих дронов. Параллельно рассматривается и вариант с установкой 3D-принтеров прямо на воздушные беспилотники.Что касается материалов, то изначально в описании проекта, финансируемого из муниципального бюджета города Лидс, фигурировало упоминание неких композиционных материалов, предположительно на полимерной основе, хотя все мы знаем, что настоящий асфальт должен быть из… ну, собственно, асфальта. К такому же выводу пришли и авторы проекта, сконструировавшие 3D-принтер особого назначения. Аппарат в целом основан на настольном RepRap-принтере Mendel 90, но оснащен специальным экструдером и соплом из высокотемпературного фотополимера, в свою очередь напечатанным на стереолитографическом 3D-принтере Formlabs Form 2. Печатает устройство битумной крошкой с частицами миллиметрового размера, засыпаемой в бункер, нагреваемой и продавливаемой через сопло с помощью шнека. «Главная трудность заключается в том, что при подаче через экструдер асфальт ведет себя как неньютоновская жидкость. Таким образом, реология и давление при заданной температуре и других рабочих характеристиках демонстрируют нелинейное поведение, что затрудняет управление процессом экструзии. Трудности удалось преодолеть с помощью экструдера инновационного дизайна, позволяющего печатать асфальтом в различных температурных режимах», – заявляют разработчики. Команда напечатала несколько опытных образцов разной формы, включая стандартные лопатки размером 80х10х6 мм при температурах от 100 до 150°С и сравнила их с литыми аналогами. Оптимальной диапазон температур при печати слоями толщиной в один миллиметр с использованием двухмиллиметрового сопла составил 125-135°С. Анализ полученных изделий выявил существенные отличия физико-механических свойств. Так, литые образцы продемонстрировали анизотропность, а именно разную прочность при нагрузках на верхние или нижние поверхности. Ученые полагают, что это связано с вариациями в пористости изделий и гладкости поверхностей. 3D-печатные образцы, с другой стороны, продемонстрировали более высокую однородность, а также вязкость, в отдельных образцах превышающую показатели литых аналогов в девять раз. Прочность на разрыв литых и 3D-печатных образцов в целом оказалась примерно одинаковой, а предел растяжения при разрыве – примерно в два с половиной раза выше у печатных изделий. Скачать полный доклад можно по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.