Казахстанские ученые манипулятор 3D-принтер бетонные конструкции

Казахстанские ученые сделали шаг вперед в области 3D-печати. Они разработали манипулятор, который значительно улучшает точность работы 3D-принтера, применяемого в строительстве. Это новшество обещает изменить подход к возведению бетонных конструкций.

В преддверии Дня работников науки, который отмечается 12 апреля, Министерство науки и высшего образования РК запустило серию видеоматериалов о научных проектах. Ученые Satbayev University создали манипулятор для повышения эффективности 3D-печати, работающей на базе автобетононасоса. Новая технология обеспечивает высокоточное позиционирование печатающей головки и минимизирует отклонения при укладке бетона.

Проблемы традиционных решений

На данный момент в строительных 3D-принтерах чаще всего используются портальные и кабельные роботизированные системы. Однако они не всегда справляются с условиями строительной площадки, такими как пыль и вибрации. Это создает сложности при калибровке оборудования.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Дрезденского технического университета предложили использовать автобетононасос, но его открытая кинематическая структура вызывает паразитные отклонения в процессе печати. Ученые Satbayev University разработали компенсационный манипулятор и печатающее сопло для бетона. После анализа различных типов манипуляторов был выбран параллельный дельта-тип как наиболее эффективный.

Тестирование и результаты

В рамках проекта были проведены необходимые инженерные расчеты и создана 3D-модель устройства. Прототип в масштабе 1:1 успешно прошел испытания с нагрузкой в 46 кг. Это подтвердило его функциональные возможности и способность обеспечивать точное позиционирование печатающей головки.

Научный руководитель проекта, ассоциированный профессор Азамат Мустафа, отметил, что новая технология позволит интегрировать традиционные строительные техники с современными методами. Разработка манипулятора снижает стоимость 3D-принтеров и способствует более широкому внедрению этой технологии в строительстве. Проект финансируется в рамках грантовой программы на 2023-2025 годы Комитета науки Министерства науки и высшего образования РК.