Apple делает ставку на 3D-печать титаном для новых гаджетов
Компания Apple совершила новый шаг в области устойчивого производства, представив iPhone Air – самый тонкий смартфон в своей истории (всего 5,6 мм!). Одна из его ключевых особенностей – титановый порт USB-C, произведенный аддитивным способом. Благодаря новой конструкции смартфон стал не только тоньше, но и прочнее.
Корпус часов Apple Watch 11, как и у некоторых предыдущих поколений, целиком напечатан на 3D-принтере из титана. Применение этой технологии позволяет значительно экономить материалы и электроэнергию по сравнению с традиционными производственными процессами.
Производство iPhone Air сопровождается использованием 45% возобновляемой электроэнергии по всей цепочке поставок, а для часов этот показатель и вовсе достиг 100%.
Представленные инновации являются частью глобальной стратегии Apple 2030, нацеленной на достижение углеродной нейтральности к 2030 году за счет снижения выбросов от трех основных источников: материалов, электричества и транспорта. Появление таких продуктов на рынке свидетельствует о растущей роли аддитивных технологий в массовом производстве потребительской электроники.
Ученые Пермского Политеха запатентовали метод умной печати крупногабаритных деталей
Одна из проблем 3D-печати пластиками – провисание слоев при создании деталей с нависающими элементами с последующей деформацией модели. Для борьбы с этим обычно печатают временные поддерживающие структуры, что приводит к перерасходу материала и увеличению времени производства.
Особенно остро проблема стоит при изготовлении крупногабаритных изделий, где традиционные полимерные поддержки неэффективны. Для решения этой задачи исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с компанией «Ф2 Инновации» разработали и запатентовали инновационный метод, использующий подвижные механические элементы, встроенные в конструкцию самого 3D-принтера.
Эти умные поддержки изменяют свою форму за счет нахлеста, сворачивания или механической связи с оборудованием, что позволяет минимизировать внутренние напряжения и предотвращать деформацию еще не затвердевшего полимера. Такое решение открывает возможность для успешной печати больших деталей со сложной геометрией, включая нависающие элементы, а также для изготовления объемных изделий в горизонтальной ориентации, когда слои располагаются вертикально. Эффективность технологии уже была проверена на серийном оборудовании, подтвердив ее практическую значимость для аддитивного производства.
Toyota тестирует 3D-печать крупных компонентов пресс-форм
Японский автогигант Toyota исследует возможности аддитивных технологий для изготовления крупногабаритной оснастки для литья под давлением. В производстве гибридного автомобиля Toyota Yaris Hybrid используется вставка для корпуса коробки передач, напечатанная из инструментальной стали L-40 на крупноформатном принтере.
Большая вставка для литейных форм, разработанная совместно с Институтом лазерных технологий Фраунгофера и компанией MacLean-Fogg, пока не используется в серийном производстве, но ее создание подтверждает важный тренд. 3D-печать позволяет быстро изготавливать кастомизированные пресс-формы с каналами конформного охлаждения, которые невозможно получить классическими методами. Сложные каналы, повторяющие контуры формы, обеспечивают более равномерный и эффективный теплоотвод, что ускоряет цикл литья и улучшает качество отливки, минимизируя дефекты.
Напечатанная вставка проходит отжиг и финишную механическую обработку, причем благодаря высокой точности печати требуется минимальная доводка. Успех проекта демонстрирует, что комбинация правильных материалов, оборудования и проектирования открывает для автопрома путь к созданию масштабируемой и долговечной оснастки с улучшенным терморегулированием для гибкого производства.
Швейцарские студенты создали 3D-принтер для непрерывной печати двумя металлами
Группа студентов Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработала уникальный 3D-принтер, способный печатать двумя разными металлами одновременно без остановки процесса. Технология, названная RAPTURE, работает как селективное лазерное плавление порошка на вращающейся платформе и может революционизировать производство сложных и дорогостоящих компонентов.
В отличие от традиционных систем, работающих по принципу «стоп-старт», принтер RAPTURE наносит и плавит порошок непрерывно, что позволяет сократить время изготовления цилиндрических деталей более чем на две трети. Главное преимущество системы – возможность за одну операцию создавать изделия из двух металлов, например, ракетные сопла с медным сердечником и жаропрочной внешней оболочкой из никелевого сплава, без дополнительных этапов сборки.
Принтер оснащен вращающейся системой подачи порошка и специальной газовой системой, которая продувает инертный газ через зону плавления, предотвращая окисление и эффективно удаляя продукты испарения. Это обеспечивает чистоту производственной среды и высокую целостность конечных деталей. Исследование было опубликовано в журнале CIRP.
В МАИ предложили новаторскую методику анализа прочности авиационных конструкций
Инженеры Московского авиационного института разработали уникальную для России методику прочностного анализа критически важных элементов летательных аппаратов (таких как крылья, фюзеляж и детали двигателей) на стадии прототипирования. Этот подход может найти применение не только в авиации, но и в машиностроении, судостроении и энергетике, например, при проектировании турбин и трубопроводов.
Суть метода заключается в сочетании классического экспериментального подхода фотоупругости, основанной на изменении оптических свойств прозрачных материалов под нагрузкой, с современными возможностями 3D-печати.
«Методика предполагает создание на 3D-принтере экспериментальных моделей – уменьшенных или увеличенных геометрически подобных копий деталей, прочность которых мы хотим проверить, – отмечает участник проекта, инженер и аспирант кафедры 203 МАИ Роман Сабитов. – В качестве материала используются прозрачные полимеры, которые при механическом воздействии меняют свои оптические свойства – благодаря этому можно буквально увидеть, как распределяются нагрузки внутри образцов. Если просветить детали поляризованным светом, в них появляются характерные цветные полосы, отражающие картину внутренних напряжений».
Новый метод позволяет быстро находить зоны концентрации напряжений и оптимизировать конструкцию для повышения ее прочности и устойчивости к разрушению. Раньше создание таких моделей методом литья из смол занимало недели, а любая ошибка требовала начинать все заново. 3D-печать сокращает этот процесс до нескольких часов, делая испытания более гибкими и надежными, а также позволяя проверять корректность работы новых отечественных программ для расчета прочности.
Autodesk и Additive Tectonics разработали экологичную систему 3D-печатных полов
Совместный проект компаний Autodesk Research и Additive Tectonics предлагает новаторский подход к строительству бетонных перекрытий с использованием 3D-печати. Технология сочетает в себе несъемную опалубку, созданную аддитивным способом, армирование из натуральных волокон и низкоуглеродный геополимерный бетон, предлагая альтернативу традиционным методам.
Система решает три основные проблемы: образование отходов от одноразовой опалубки, неэффективность материала в плоских плитах и высокие выбросы углерода от производства цемента и стали, на которые в сумме приходится до 17% мировых выбросов CO₂.
Additive Tectonics применила технологию селективной активации цемента (SCA) для печати опалубки из переработанного древесно-минерального композита, геометрия которой была оптимизирована в Autodesk Inventor Nastran. Вместо стальной арматуры используется льняное волокно, которое робот укладывает по сложным траекториям внутрь опалубки. В качестве связующего применяется калий-активированный геополимер, что в совокупности дает более легкую и прочную конструкцию по сравнению с традиционной плитой.
В будущем разработчики планируют интегрировать в саму плиту инженерные коммуникации и точки крепления, что может исключить необходимость в подвесных потолках. Компания намерена продолжать доработку системы для практического применения в строительстве.