Многострадальный проект за авторством нидерландской компании MX3D наконец-то близок к завершению: цельнометаллическую конструкцию, изготовленную роботизированным 3D-принтером по технологии электродугового наплавления, перекинули через один из каналов в центре Амстердама. Осталось лишь установить датчики и приварить недостающие элементы.

Реализация проекта заняла без малого шесть лет. Помимо очевидных трудностей с отработкой производственной технологии компания столкнулась и с другими препятствиями. Работы над самой металлоконструкцией завершились еще в 2018 году, после чего мост отправили на хранение в ожидании завершения реконструкции водного канала, так как муниципальные власти опасались, что старинная кладка может разрушиться под весом новой конструкции. Потом прибыл ковидный сюрприз из Уханя, и только сейчас мост наконец-то решили установить на отведенное место.

Это полностью стальная конструкция, выполненная многоосевым роботом-манипулятором со сварочным аппаратом. Расходным материалом, само собой, служит обычная сварочная проволока, производительность достигает порядка двух килограмм в час. В этом заключаются основные преимущества технологии аддитивного производства методом электродугового наплавления или WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing): такая схема значительно быстрее и дешевле технологий лазерного или электронно-лучевого синтеза на подложке, использующих дорогие мелкодисперсные порошки, к тому же отсутствуют жесткие ограничения по габаритам печатаемых изделий. С другой стороны, разрешение невысоко, а совместимость с различными металлами и сплавами ограничена, но в этом конкретном случае и материал, и разрешение вполне соответствуют поставленной задаче.

Дизайн выполнен в системе автоматизированного проектирования Autodesk Dreamcatcher с применением топологической оптимизации, за счет чего массу двенадцатиметрового моста удалось снизить примерно до четырех тонн.

Конструкция предусматривает установку множества датчиков, с помощью которых будут отслеживаться структурная целостность, вибрации, деформации, нагрузка и погодные условия. Все это поможет с одной стороны обеспечить безопасность пешеходного потока, а с другой — усовершенствовать методику проектирования и алгоритмов 3D-печати для будущих проектов.

Что касается алгоритмов, то c 2019 года MX3D предлагает свои наработки в области программного обеспечения на коммерческом рынке. Отчасти это вынужденная мера, так как из-за низкой окупаемости и высоких затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы предприятие столкнулось с серьезными финансовыми трудностями. Дополнительный доход ребята решили получить от лицензионных продаж программного пакета Metal XL, обеспечивающего поддержку полного цикла аддитивного производства по технологии WAAM — от проектирования до 3D-печати.

На установку датчиков, последние штрихи сварочным аппаратом и тестирование конструкции уйдет еще несколько дней, ввод моста в эксплуатацию запланирован на вторую половину текущего месяца.

Источник