Jambatan kaki dicetak 3D pertama dipenuhi dengan sensor

Kemas kini: 6 Ogos 2023
Jambatan kaki dicetak 3D pertama dipenuhi dengan sensor

Jambatan sepanjang 12m itu dibangunkan oleh Imperial College dan The Alan Turing Institute, yang dibina oleh syarikat Belanda MX3D, dan dipasang di pusat bandar Amsterdam. Keseluruhan proses itu memakan masa empat tahun.

Pembinaannya adalah dari keluli tahan karat yang menggunakan pencetakan dawai dan busur, yang serupa dengan pengelasan tangan konvensional, tetapi dalam hal ini hujung kimpalan dipegang oleh lengan robot.

Ujian konvensional digunakan untuk menjawab soalan asas mengenai bahan sebelum pembinaan - contohnya: Seberapa kuatnya, dan perlu mengeluarkan tanda kimpalan sebelum digunakan?

Pengujian menunjukkan, sebagai contoh, walaupun permukaannya dimesin dengan lancar, bahan tersebut mengekalkan struktur arah dan sifat anisotropik.

"Struktur logam bercetak 3D yang besar dan cukup kuat untuk menangani lalu lintas pejalan kaki tidak pernah dibina sebelumnya," kata profesor kejuruteraan Imperial, Leroy Gardner. "Kami telah menguji dan mensimulasikan struktur dan komponennya sepanjang proses pencetakan dan setelah selesai, dan sangat bagus untuk melihatnya akhirnya terbuka untuk umum."

Penginderaan berterusan akan membolehkan para penyelidik dan jurutera mengukur tahap kesihatan jambatan dalam masa nyata, memantau perubahannya sepanjang hayatnya dan memahami bagaimana masyarakat berinteraksi dengan infrastruktur bercetak.

Ketepatan kembar digital akan meningkat dari masa ke masa, dan pengetahuan dari yang digunakan untuk meramalkan tingkah laku jangka panjang keluli dicetak 3D dalam projek pembinaan lain.

"Selama lebih empat tahun kami telah bekerja dari skala mikrometer, mengkaji struktur mikro bercetak sehingga skala meter," kata jurutera Imperial Craig Buchanan. “Penyelidikan perkara ini teknologi untuk industri pembinaan mempunyai potensi besar untuk masa depan, dari segi estetika dan reka bentuk yang optimum dan cekap, dengan penggunaan bahan yang berkurangan. Ia telah menarik.”

Hasil kerja pasukan Imperial didanai oleh Institut Alan Turing, dengan dana tambahan dari Majlis Penyelidikan Kejuruteraan dan Sains Fizikal.

Untuk maklumat lebih teknikal, Science telah menerbitkan tiga makalah:

  • Pengujian dan pengesahan awal jambatan cetak 3D logam pertama di dunia (abstrak)
  • Ujian mekanikal dan mikro struktur bahan lembaran tambahan dawai dan arka (kertas penuh)
  • Percetakan 3D logam dalam pembinaan: Kajian kaedah, penyelidikan, aplikasi, peluang dan cabaran (abstrak)