Cầu chân in 3D đầu tiên chứa đầy cảm biến

Cập nhật: ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX
Cầu chân in 3D đầu tiên chứa đầy cảm biến

Cây cầu dài 12m được phát triển bởi Imperial College và Viện Alan Turing, do công ty MX3D của Hà Lan xây dựng và được lắp đặt tại trung tâm thành phố Amsterdam. Toàn bộ quá trình mất bốn năm.

Cấu trúc được làm từ thép không gỉ sử dụng phương pháp in dây và hồ quang, tương tự như hàn tay thông thường, nhưng trong trường hợp này đầu hàn được giữ bởi một cánh tay robot.

Thử nghiệm thông thường được sử dụng để trả lời các câu hỏi cơ bản về vật liệu trước khi thi công – ví dụ: Độ bền của vật liệu như thế nào và có cần thiết phải gia công các vết hàn trước khi sử dụng không?

Ví dụ, thử nghiệm cho thấy rằng ngay cả sau khi bề mặt của nó được gia công nhẵn, vật liệu vẫn giữ được cấu trúc định hướng và các đặc tính dị hướng.

Giáo sư kỹ thuật Leroy Gardner của Imperial cho biết: “Một cấu trúc kim loại in 3D đủ lớn và chắc chắn để xử lý giao thông dành cho người đi bộ chưa từng được chế tạo trước đây”. “Chúng tôi đã thử nghiệm và mô phỏng cấu trúc cũng như các thành phần của nó trong suốt quá trình in ấn cũng như sau khi hoàn thành và thật tuyệt vời khi thấy nó cuối cùng cũng mở cửa cho công chúng.”

Cảm biến liên tục sẽ cho phép các nhà nghiên cứu và kỹ sư đo lường tình trạng của cây cầu trong thời gian thực, theo dõi sự thay đổi của nó theo tuổi thọ và hiểu cách công chúng tương tác với cơ sở hạ tầng in.

Độ chính xác của bản sao kỹ thuật số sẽ được cải thiện theo thời gian và kiến ​​thức từ đó sẽ được sử dụng để dự đoán hoạt động lâu dài của thép in 3D trong các dự án xây dựng khác.

Kỹ sư Craig Buchanan của Imperial cho biết: “Trong hơn bốn năm, chúng tôi đã làm việc từ quy mô micromet, nghiên cứu cấu trúc vi mô được in lên đến quy mô mét”. “Nghiên cứu về điều này công nghệ cho ngành xây dựng có tiềm năng rất lớn cho tương lai, về mặt thẩm mỹ, thiết kế tối ưu và hiệu quả, giảm sử dụng vật liệu. Nó thật hấp dẫn.”

Công việc của nhóm Imperial chủ yếu được tài trợ bởi Viện Alan Turing, với sự tài trợ bổ sung từ Hội đồng nghiên cứu khoa học vật lý và kỹ thuật.

Để biết thêm thông tin kỹ thuật, Science đã xuất bản ba bài báo:

  • Thử nghiệm và xác minh ban đầu cây cầu in 3D kim loại đầu tiên trên thế giới (tóm tắt)
  • Thử nghiệm cơ học và vi cấu trúc của vật liệu tấm được sản xuất bổ sung dây và hồ quang (giấy đầy đủ)
  • In 3D kim loại trong xây dựng: Tổng quan về phương pháp, nghiên cứu, ứng dụng, cơ hội và thách thức (tóm tắt)