สะพานลอยที่พิมพ์ 3 มิติแห่งแรกเต็มไปด้วยเซ็นเซอร์ sensor

อัปเดต: 6 สิงหาคม 2023
สะพานลอยที่พิมพ์ 3 มิติแห่งแรกเต็มไปด้วยเซ็นเซอร์ sensor

สะพานยาว 12 ม. ได้รับการพัฒนาโดย Imperial College และ The Alan Turing Institute ซึ่งสร้างโดยบริษัท MX3D ของเนเธอร์แลนด์ และติดตั้งในใจกลางเมืองอัมสเตอร์ดัม กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาสี่ปี

โครงสร้างทำจากสแตนเลสโดยใช้การพิมพ์ลวดและส่วนโค้ง ซึ่งคล้ายกับการเชื่อมด้วยมือทั่วไป แต่ในกรณีนี้ ปลายการเชื่อมจะยึดด้วยแขนหุ่นยนต์

การทดสอบทั่วไปใช้เพื่อตอบคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุก่อนการก่อสร้าง ตัวอย่างเช่น มีความแข็งแรงเพียงใด และจำเป็นต้องตัดเฉือนรอยเชื่อมออกก่อนใช้งานหรือไม่

ตัวอย่างเช่น จากการทดสอบพบว่าแม้หลังจากกลึงพื้นผิวเรียบแล้ว วัสดุยังคงรักษาโครงสร้างทิศทางและคุณสมบัติแอนไอโซโทรปิก

Leroy Gardner ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมของ Imperial กล่าวว่า "โครงสร้างโลหะจากการพิมพ์ 3 มิติที่ใหญ่และแข็งแรงพอที่จะรองรับการสัญจรทางเท้านั้นไม่เคยมีการสร้างมาก่อน “เราได้ทดสอบและจำลองโครงสร้างและส่วนประกอบต่างๆ ตลอดกระบวนการพิมพ์และเมื่อเสร็จสิ้น และมันวิเศษมากที่ในที่สุดก็เปิดให้สาธารณชนเข้าชมได้”

การตรวจจับอย่างต่อเนื่องจะช่วยให้นักวิจัยและวิศวกรสามารถวัดสุขภาพของสะพานได้แบบเรียลไทม์ เฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงตลอดอายุการใช้งาน และทำความเข้าใจว่าสาธารณชนโต้ตอบกับโครงสร้างพื้นฐานที่พิมพ์ออกมาอย่างไร

ความแม่นยำของดิจิตอลทวินจะดีขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และความรู้จากที่เคยทำนายพฤติกรรมระยะยาวของเหล็กที่พิมพ์ 3 มิติในโครงการก่อสร้างอื่นๆ

“เป็นเวลากว่าสี่ปีที่เราทำงานตั้งแต่ระดับไมโครเมตร โดยศึกษาโครงสร้างจุลภาคที่พิมพ์ออกมาจนถึงระดับเมตร” Craig Buchanan วิศวกรของ Imperial กล่าว “การวิจัยเรื่องนี้ เทคโนโลยี สำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้างมีศักยภาพมหาศาลสำหรับอนาคต ทั้งในด้านความสวยงามและการออกแบบที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ พร้อมลดการใช้วัสดุ มันน่าทึ่งมาก”

งานของทีมอิมพีเรียลได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบัน Alan Turing โดยได้รับทุนสนับสนุนเพิ่มเติมจากสภาวิจัยด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์กายภาพ

สำหรับข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม Science ได้ตีพิมพ์เอกสารสามฉบับ:

  • การทดสอบและการตรวจสอบเบื้องต้นของสะพานโลหะที่พิมพ์ 3 มิติแห่งแรกของโลก (นามธรรม)
  • การทดสอบทางกลและโครงสร้างจุลภาคของวัสดุแผ่นที่ผลิตด้วยลวดและอาร์คแบบเติมแต่ง (กระดาษเต็ม)
  • การพิมพ์โลหะ 3 มิติในการก่อสร้าง: การทบทวนวิธีการ การวิจัย การใช้งาน โอกาสและความท้าทาย (นามธรรม)