Каждый водитель не понаслышке знает, как неприятно, когда колесо автомобиля попадает в дорожную яму. Часто такие удары приводят к повреждению обода диска. Поэтому инженеры всего мира стремятся найти способы увеличить прочность колес.
И такой способ был найден учёными Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Они разработали уникальную технологию электродугового выращивания, которая позволяет создавать обода колёс из металлической проволоки. По сути, они напечатали колёсный диск, который способен выдерживать удары, которые обычно приводят к расколу литых дисков или деформации кованых.
Для создания новой разработки специалисты из Красноярска предоставили исходный материал — это сплав алюминия и магния. Проволока имеет диаметр 1,2 миллиметра. Она очень мягкая и легко поддаётся обработке, но при нагреве до 8000 градусов Цельсия меняет свою форму и приобретает невероятную прочность.
3D-печать металлических изделий осуществляется следующим образом: проволока плавится под воздействием электрической дуги, а промышленный робот слой за слоем перемещает печатающий инструмент по заданной программе — 3D-модели обода. В результате получается готовое изделие.
Прочность изделия зависит от нескольких факторов: скорости движения роботизированной руки, скорости подачи проволоки, температуры плавления и состава металла, из которого изготовлена проволока.
Тестовые испытания были проведены на площадке томского производителя колёсных дисков Khomen Wheels.
«В ходе серии экспериментов мы обнаружили, что при высокой нагрузке, возникающей от одинаковых ударов, обод колеса, который мы вырастили, прогибается на 4 мм меньше, чем литой обод при тех же условиях. Более того, колесо с нашим новым ободом не полностью потеряло давление, а сохранило остаточное, что делает его более безопасным для дорожного движения. В то же время, при аналогичной нагрузке колесо с литым диском не смогло сохранить воздух», — рассказал в беседе с «Газетой.Ru» Олег Панченко, заведующий Лабораторией легких материалов и конструкций Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
В мире нет аналогов этой разработке. Печать одного диска занимает примерно шесть часов. Однако, если производство будет поставлено на поток, то этот процесс сократится до двух часов. Стоимость 3D-колеса будет соответствовать цене традиционного, при этом качество его выше.