Чтобы понять насколько прочными могут быть 3D-печатные детали команда инженеров Ultimaker, Covestro и Королевского военно-морского флота Нидерландов провели натурный эскперимент по подъему 12-тонного бронетранспортера с помощью эвакуационного танка Leopard 2 "Buffalo", снабженного краном.
В качестве исследуемой на прочность пластиковой детали было использовано удлиненное О-образное звено для соединения двух размыкаемых стальных колец, которые в свою очередь используются для соединения с краном и тросами, прикрепленными к поднимаемому автомобилю. Оно было спроектировано с учетом сил, действующих на деталь во время подъема тяжелой техники, в частности, линии слоев были напечатаны в направлении сил, действующих на деталь, а поверхность взаимодействия печатной детали и металлических колец была сделана как можно большей для равномерного распределения сил.
Далее спроектированная конструкция была оптимизирована с помощью компьютерного моделирования. Это позволило создать оптимизированную конструкцию, которая могла поднимать больший вес, при этом требуя меньше материала, что привело к ускорению производства деталей при меньших затратах.
В качестве материала для печати экспериментальной детали был выбран полимер на основе нейлона с углеродным волокном Addigy F1030 CF10 от Covestro carbo. Печать была произведена на принтере Ultimaker S5 и печатающего ядра CC.
Прежде чем поднимать тяжелый автомобиль, инженерам необходимо было физически проверить расчетную прочность напечатанной детали. Было создано два проекта для двух размеров. Первый представлял собой 1-килограммовое звено, которое, по расчетам, должно было выдержать 12 тонн. Второе звено весом около 3 килограммов должно было выдержать 38 тонн. В Королевском военно-морском флоте Нидерландов имеется оборудование для проведения испытаний на растяжение, способное создавать на объекте усилие до 343 килоньютонов. Были испытаны как первоначальная, так и оптимизированная версии, для большой и малой версии напечатанных звеньев. Разница между результатами испытаний и смоделированными цифрами оказалась очень близкой, в среднем отличие составило около 1%.
В рамках полевых испытаний 1-килограммовое звено было использовано для подъема военной версии джипа Mercedes весом более двух тонн. Отмечается, что автомобиль был легко поднят без каких-либо проблем.
Далее было испытано второе звено весом 2 кг для подъема бронетранспортера M113. Как отмечается в пресс-релизе, после подъема Leopard 2 "Buffalo" перемещался по кругу, вперед и назад, при этом печатная деталь выдержала вес груза во время движения.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение