3D-печать помогает адаптироваться к новым ограничениям по степени сжатия двигателей в Формуле-1
Команды Mercedes и Red Bull, как сообщается, нашли способ обойти новые ограничения по степени сжатия двигателей, введенные в Формуле-1 на сезон 2026 года. Международная автомобильная федерация (FIA) снизила максимально допустимое значение с 18:1 до 16:1, чтобы сократить затраты на разработку и уравнять условия для новых участников.
Согласно действующим правилам, степень сжатия измеряется в статических условиях – при комнатной температуре. Однако в реальной работе двигателя, при высоких температурах и оборотах, его компоненты расширяются и деформируются, что может изменять фактическую степень сжатия. Mercedes и Red Bull пытаются использовать эту разницу, разрабатывая поршни, которые целенаправленно изменяют свои размеры в рабочих условиях.
Для этого команды применяют технологии 3D-печати, создавая поршни со сложной внутренней структурой, недостижимой при традиционной ковке. Аддитивное производство позволяет с высокой точностью управлять плотностью материала и внутренней архитектурой детали. В результате инженеры могут направлять тепловые потоки от сгорания топлива в определенные зоны, вызывая большее тепловое расширение по сравнению с обычными цельными поршнями.
Если такой подход окажется успешным, он может дать заметное преимущество в мощности, поскольку более высокая степень сжатия обычно увеличивает эффективность двигателя.
Запчасти больше не нужны: как 3D-принтеры на подмосковных КПО печатают детали для ремонта
На подмосковных комплексах по переработке отходов (КПО) продолжается активное внедрение современных технологических решений. Один из примеров – использование 3D-принтера для оперативного производства мелких деталей, сообщили в пресс-службе Министерства по содержанию территорий и государственному жилищному надзору Московской области.
По словам главного технолога КПО «Восток» Александра Панферова, использование 3D-принтера существенно упростило обслуживание оборудования сортировочного цеха, особенно системы обратного осмоса.
«Ранее при поломке приходилось ждать детали из стран-поставщиков более двух недель. Теперь мы изготавливаем необходимые детали за 8-15 часов прямо на месте. Это позволяет обеспечить бесперебойную работу осмоса и исключить простои, замещая дорогостоящий импорт оперативным производством комплектующих», – отметил он.
Процесс включает несколько этапов. Сначала инженеры проектируют цифровой прототип детали в соответствии с требованиями конструкторской документации. Затем модель экспортируют в машиночитаемый формат, нарезают на слои и задают параметры печати. Далее калибруют рабочую платформу, устанавливают филамент (расходный материал) и прогревают узлы принтера.
После этого начинается послойное построение объекта путем экструзии материала. На завершающем этапе деталь отделяют от платформы, удаляют поддержки и при необходимости обрабатывают поверхность для придания нужных свойств.
Среди деталей, которые печатают для нужд КПО, – патрубки, работающие с щелочами для обратного осмоса, держатели лампочек для оптических сепараторов, кронштейны для вилочных погрузчиков, а также направляющие для роликов пресса.
Модель на основе глубокого обучения для оптимизации печати титановых решеток
Новое исследование команды ученых из университетов Великобритании предлагает подход, в котором нейросети одновременно оптимизируют параметры лазерного сплавления порошка (LPBF) и проектирование титановых решетчатых структур типа гироида. Такие структуры широко применяются в авиации, оборонной промышленности и медицине благодаря легкости и способности поглощать энергию.
Проблема в том, что тонкие стенки и сложная геометрия гироида требуют точной настройки: недостаток энергии вызывает пористость, а избыток – деформации. Обычно геометрию и параметры печати настраивают отдельно, что снижает эффективность и увеличивает затраты.
Авторы предложили модель на основе глубокого обучения, которая учитывает одновременно геометрию (размер ячеек, толщину стенок) и параметры процесса (мощность лазера, скорость сканирования и др.). Нейросеть выступает быстрым предиктором и помогает находить оптимальные сочетания, например, максимальную жесткость при заданном весе с учетом пригодности к печати.
Метод позволяет за миллисекунды оценивать тысячи вариантов без реальных тестов, снижая число неудачных сессий печати и повышая точность и стабильность свойств. Хотя исследование сфокусировано на титане, подход применим и к другим материалам.
Ожидается, что технология ускорит разработку параметров, снизит затраты и повысит надежность изделий. Однако масштаб выгод пока неясен, и дополнительной проверки требует вероятная необходимость адаптации к различному оборудованию и порошкам.
Проект по 3D-оцифровке башен Ингушетии признан одним из лучших в России
Студенческая экспедиция «3D-летопись из поколения в поколение: на страже культурного наследия», направленная на сохранение уникальных памятников горной Ингушетии, вошла в число 27 лучших кейсов по итогам всероссийского конкурса «Открываем Россию заново».
Основная цель инициативы – создание точных цифровых копий и 3D-моделей объектов культурного наследия, расположенных на территории Джейрахско-Ассинского музея-заповедника. Для этого применяются современные технологии наземного лазерного сканирования и аэрофотограмметрии. Полученные данные позволят не только задокументировать состояние древних башен, склепов и святилищ, но и станут основой для их будущей реставрации, а также будут представлены на российских и международных цифровых платформах по сохранению культурного наследия.
Руководителем экспедиции выступает заведующая кафедрой городского кадастра и инженерных изысканий БГТУ, доцент, кандидат технических наук Наталья Ширина.
«Открываем Россию заново» – всероссийская межуниверситетская программа студенческих экспедиций, в рамках которой студенты ведущих вузов страны участвуют в социально значимых проектах, направленных на развитие регионов. Проект реализуется НИУ ВШЭ при поддержке платформы «Россия – страна возможностей», Росмолодежи, Русского географического общества и Ассоциации волонтерских центров.
«Для Ингушетии, где сосредоточено множество уникальных средневековых башенных комплексов, подобные инициативы имеют особое значение. Оцифровка памятников позволяет создать их виртуальную “летопись”, сохранив для будущих поколений даже в случае возможных разрушений, и открывает новые возможности для научных исследований и развития туризма», – отметил собеседник издания «Ингушетия/ГIалгIайче».
Ученые создали 3D-печатную модель бьющегося сердца для обучения хирургов
Исследователи из Вашингтонского государственного университета разработали и напечатали на 3D-принтере модель левой части сердца, способную сокращаться и имитировать биение. Она позволяет хирургам и студентам отрабатывать операции в условиях, близких к реальным.
Ученые уже провели на модели восстановление митрального клапана, используя ультразвук и встроенные датчики. Результаты опубликованы в журнале Advanced Materials Technologies. По словам одного из авторов исследования Кайяна Цю, это первая полностью синтетическая модель, воспроизводящая анатомию и динамику левой части сердца без использования животных-моделей.
Сердечно-сосудистые заболевания — ведущая причина смертности, и сотни тысяч операций ежегодно требуют подготовки. Традиционно обучение проходит на животных, трупах или компьютерных моделях, что имеет свои ограничения и не всегда отличается точностью.
Новая модель создана по данным сканирования реального сердца и включает предсердие, желудочек и митральный клапан. Она выполнена из мягких материалов, оснащена пневматическими приводами и «нитями», имитирующими работу клапана. При прокачке искусственной крови датчики фиксируют давление.
Исследователи напечатали дефектный клапан и успешно его восстановили: давление выросло, а обратный ток крови исчез. Команда подала патентную заявку и работает над полноценной моделью сердца для персонализированной подготовки к операциям.