ae.llcitycouncil.org
ابتكار

كيف يستخدم أبطال السباق الطباعة ثلاثية الأبعاد للنصر

كيف يستخدم أبطال السباق الطباعة ثلاثية الأبعاد للنصر


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


تنتمي ورشة العمل هذه ذات المظهر الصحي إلى فريق TU Delft Formula Student ، أحد أنجح الفرق في تاريخ الرياضة. Formula Student هي مسابقة هندسية للطلاب تقام سنويًا في المملكة المتحدة. يقوم الطلاب بتصميم وبناء واختبار وسباق سيارة سباق صغيرة الحجم على غرار الصيغة. يستقطب فرقًا من أفضل الجامعات التقنية في العالم. غالبًا ما يشمل الحكام أعضاء الفريق السابقين من فرق الفورمولا 1 الرائدة.

تقع في غرب هولندا مدينة تسمى Delft ، تشتهر في الغالب بشيئين: الفخار المرسوم يدويًا باللونين الأزرق والأبيض وجامعتها التقنية ذات المستوى العالمي. تأسست الجامعة عام 1842 من قبل الملك الهولندي ويليام الثاني ، وقد أنشأت الجامعة بعض المهندسين الرائدين في العالم في مختلف المجالات. ومن بين هؤلاء العلماء رائد الفضاء لوديويك فان دن بيرج والعميد السابق لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إن جون هابراكن.

العناصر الثلاثة للنجاح (الفريق والمهمة وقابلية التعديل)

حقق فريق طلاب الفورمولا في Delft نجاحًا كبيرًا في السنوات الأخيرة ، حيث فاز باثنين من آخر ثلاثة سباقات Formula Student. بعد حصولهم على اللقب في حلبة سباق سيلفرستون الشهيرة في عامي 2014 و 2015 ، أصبحوا ثالث فريق ناجح في تاريخ طلاب الفورمولا. ينسب كبير المهندسين جوناس الفضل في نجاحهم إلى إدراكهم للدور المحدد للفرد في الفريق:

"أنا مسؤول عن مفهوم المستوى الأعلى للسيارة ، مع التأكد من أن كل جزء من السيارة يناسب الهدف الأساسي وهو الحركة الفعالة."

باستخدام أدوات مثل المخرطة والمطحنة ومصفي ألياف الكربون والطباعة ثلاثية الأبعاد ، يكمل فريق Delft مهمة بناء سيارة سباق كاملة على طراز Formula في تسعة أشهر فقط. مفتاح النجاح في هذا الوقت القصير هو التحرك بسرعة مع الحفاظ على بنية متعددة الاستخدامات. عندما تظهر التحديات ، يمكن تعديل الأشياء وتغييرها دون إعادة بدء العملية برمتها. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الطباعة ثلاثية الأبعاد أمرًا بالغ الأهمية.

كل شيء يبدأ بعجلة

يكمن أول تطبيق للطباعة ثلاثية الأبعاد تستخدمه Delft في عجلة قيادة الفريق. لم يتم تصميمها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد فحسب ، ولكن أيضًا لإنتاج الأجزاء النهائية. وجود العديد من السائقين في الفريق يعني أن لكل منهم تفضيلات فردية أثناء القيادة.

أكبر نقطة اتصال في السيارة للسائقين هي عجلة القيادة ، مما يجعلها موضوع نقاش ساخن للمصممين حول ما يجب أن تشعر به وتماسكها وأدائها. كانت أفضل طريقة لحل التناقض المستمر بين فريق التصميم والسائقين هي استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM. يتيح هذا المسار السريع والميسور التكلفة للسائقين تحديد ما يريدونه بالضبط دون تكبد تكاليف كبيرة وتأخيرات نظرًا لقصر فترة التسعة أشهر.

استخدموا برنامج الطلاب 3D Hubs ، وهي شبكة من خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد في أكثر من 100 دولة ، وحصلوا على وقت قصير بتكلفة مخفضة.

تعمل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) عن طريق بثق بكرة بلاستيكية من خلال فوهة ساخنة تعمل على إذابة طبقات المبنى البلاستيكية. ثم يبرد ويتجمد.

قال جوناس ، "الطابعة ثلاثية الأبعاد لا تهتم كثيرًا بتلك القيود الهندسية. وهذا يعني أنه يمكننا التكرار والاختبار والتكرار والاختبار دون القلق بشأن التكلفة أو التأخير."

بدأت عملية إنشاء عجلة القيادة بقطعة بدائية للغاية من الخشب مقطوعة بالليزر مع صلصال مكدس فوقها. ثم ضغط السائقون على العجلة مرتدين قفازات القيادة لإنشاء مخطط تقريبي ومسح ثلاثي الأبعاد في برنامج النمذجة. أثناء عملية النمذجة ، أراد tehy إعداد عجلة توجيه لا تحتاج إلى دعم حتى تتم طباعتها في فترة زمنية قصيرة. يمكن إجراء هذه التكرارات عندما يختبر السائقون htem.

استخدمها السائقون الثلاثة الذين اختبروا العجلة بشكل مختلف تمامًا - بعضهم يستخدم قبضة سفلية ، والبعض الآخر يستخدم قبضة زائدة و. خلق مشكلة محرجة قليلاً لفريق التصميم يعني إبقاء السائقين سعداء. تم تحسين قبضة اليد النهائية للإنتاج في جميع الجوانب. بغض النظر عن السائق الذي كان على عجلة القيادة ، فإن التوجيه سيكون مناسبًا لاحتياجاتهم. ذكر جوناس:

"عجلة القيادة هي مساحة ضيقة ويجب أن تكون قادرة على التعامل مع الكثير من القوة. يحتاج السائقون إلى أن يكونوا قادرين حقًا على الحفر في الشكل وتطبيق القوة حول الزوايا. كونها قوية وامتلاكها قبضة جيدة تغرس الثقة في السائقين."

القوس المركب

استخدم جزء أقل وضوحًا من السيارة أيضًا مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ولكن لسبب مختلف كثيرًا عن السعر أو السرعة. تم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن ، وهي تقنية أكثر شيوعًا في صناعة السيارات ، لإنشاء شريحة متكاملة تربط قضيب التوجيه للعجلة الداخلية بمقدمة السيارة.

صنع الفريق هذا الجزء من التيتانيوم باستخدام عملية تسمى تلبيد المعادن بالليزر المباشر (DMLS). ينشر ذراع ميكانيكي طبقة رقيقة من مسحوق التيتانيوم الناعم لأسفل على سرير الطباعة بينما يقوم ليزر ثاني أكسيد الكربون القوي بإذابة المسحوق ودمج التيتانيوم معًا.

نظرًا لتقنية طبقة المسحوق الخاصة بالطابعة ، يمكن أن تكون الأشكال الهندسية التي يمكن صنعها معقدة للغاية. إن وجود طبقة كاملة من المسحوق الملبد يعني أن الكائن لا يحتاج إلى هياكل دعم معقدة لأنه محاط بجراب. هذا على عكس FDM الذي هو مقذوف وليس متكلس. أوضح جوناس:

"السبب في أننا استخدمنا الطباعة ثلاثية الأبعاد للتيتانيوم للجزء هو أنه ببساطة لا يمكن صنعه بأي طريقة أخرى. كنا بحاجة إلى أشكال هندسية محددة جدًا للأحمال التي تم تطبيقها."

نجاح الطباعة ثلاثية الأبعاد

أبرز فريق طلاب Delft Formula تطبيقين مختلفين ، وهما تقنيتان مختلفتان للاستفادة من المزايا التي توفرها. نظرًا لأن الطباعة ثلاثية الأبعاد أصبحت أكثر سهولة واستمرارًا في تطوير مجموعة أكبر من المواد ، ستصبح الأشكال الهندسية والتطبيقات واضحة في صناعة السيارات. من المؤكد أن Formula Student في السنوات القادمة سيكون مرتعًا للابتكار وأنا متحمس لرؤية كيفية تطور السيارات جنبًا إلى جنب مع التقنيات المتاحة.

الكاتب المساهم: جورج فيشر ويلسون ، مدير الاتصالات في 3D Hub

[جميع الصور مقدمة من جورج فيشر ويلسون]


شاهد الفيديو: أشياء مذهلة تم صناعتها بواسطة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد


تعليقات:

  1. Ebissa

    تفكيرك ببساطة ممتاز

  2. Gretel

    إنها القطعة المسلية

  3. Abdimelech

    أحسنت ، الفكرة الرائعة وفي الوقت المناسب

  4. Valiant

    برافو ، تفكيرك ببساطة ممتاز

  5. Tar

    هذه هي العملة الثمينة للغاية



اكتب رسالة