Казахстанские исследователи из Satbayev University представляют инновационный манипулятор для 3D-принтера, который значительно повышает точность печати в строительной индустрии. Этот проект, финансируемый на 2023-2025 годы, направлен на улучшение работы систем 3D-печати, адаптируя технологии автобетононасоса для эффективного позиционирования печатающей головки.
Проблемы традиционных технологий
Современные 3D-принтеры для строительства в основном используют портальные, серийные или кабельные системы для позиционирования. Однако такие решения не всегда подходят для сложных условий строительных площадок, где присутствуют пыль, вибрации и перепады температуры, а также требуют сложной калибровки. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Дрезденского технического университета предложили использовать автобетононасос в качестве альтернативы традиционным системам.
Разработка нового манипулятора
Тем не менее, открытая кинематическая структура автобетононасоса может приводить к нежелательным отклонениям во время печати, что негативно сказывается на точности возводимых конструкций. Для устранения этих недостатков казахстанские ученые разработали специальный компенсационный манипулятор и печатающее сопло для бетона. В ходе работы был проведён тщательный анализ различных манипуляторов, и в итоге было выбрано наиболее эффективное решение — параллельный манипулятор дельта-типа.
Тестирование и результаты
В рамках проекта были выполнены необходимые инженерные расчеты и создана 3D-модель устройства. После этого был изготовлен прототип в масштабе 1:1, который успешно прошёл экспериментальные испытания под нагрузкой в 46 кг. Результаты подтвердили функциональные возможности манипулятора и его способность обеспечивать точное позиционирование печатающей головки.
Перспективы применения
По словам научного руководителя проекта, ассоциированного профессора Азамата Мустафы, новый манипулятор улучшает интеграцию традиционной строительной техники с современными технологиями. Это открывает новые горизонты для широкого применения 3D-печати в строительстве, делая её более доступной и эффективной. Новизна исследования заключается в минимальных конструктивных изменениях автобетононасоса, что позволяет снизить затраты на приобретение дорогостоящих роботизированных систем и использовать уже имеющееся оборудование.
