پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی تغییر بازی: چگونه TUM Boring قطعات قوی را برای دستگاه حفاری تونل خود چاپ کرد
TUM Boring یک سازمان دانشجویی از Technische Universität Munchen است که از بیش از 60 دانشجو از 16+ کشور تشکیل شده است. این گروه در سال 2020 گرد هم آمدند تا در مسابقه Not-a-Boring Competition 2021 از طرف Elon Musk's The Boring Company (TBC) شرکت کنند.

این تیم به رهبری دانش‌آموزان به آینده تحرک اختصاص دارد و قصد دارد یکی از سریع ترین ماشین‌های حفاری میکرو تونل (TBM) را در جهان بسازد تا نوآوری در صنعت تونل سازی را هدایت کند. این رقابت مکان مناسبی را برای مشاهده مقایسه پروژه آنها با نوآوری های سراسر جهان فراهم کرد.

پس از برنده شدن در رقابت در سال 2021، تیم TUM Boring یک پرینتر سه بعدی استریولیتوگرافی Form 3+ (SLA) را به دست آورد و همچنین با قطعات چاپ شده لیزر انتخابی SLS 1+ 30W کار کرد. فناوری پرینتر سه بعدی جدید به طور قابل توجهی فرآیندهای کاری تیم را بهبود بخشید. از نمونه سازی سریع تا قطعات مصرف نهایی، Form 3+ عملیات روزمره TUM Boring را متحول کرد و به تیم کمک کرد که در آوریل 2023 در دومین نسخه مسابقه Not-a-Boring برنده شود.

کشف کنید که چگونه TUM Boring از چاپ سه بعدی برای ایجاد قطعات قوی و بادوام برای دستگاه حفاری تونل خود استفاده کرد و برای دومین سال متوالی جایزه اول را در رقابت شکست داد.

افزایش سرعت تکرارهای طراحی با پرینتر سه بعدی  SLA
آوردن فرم 3+ به داخل تیم TUM Boring را قادر ساخت تا توانایی های تکراری خود را با اختلاف قابل توجهی بهبود بخشد. برای درک نحوه اتصال لوله‌های مختلف درون TBM، تیم به Form 3+ روی آورد تا نمونه‌های اولیه ایده‌های مفهومی مختلف را در مقیاس کوچک با استفاده از رزین خاکستری چاپ کند. این به آنها اجازه داد تا مکانیک ها را از نزدیک بدون نیاز به کار فوری بر روی دستگاه اندازه واقعی تجسم کنند و کارایی و صرفه جویی در زمان را افزایش دهند.

دانش‌آموزان همچنین توانستند چندین دور تست عملکردی را بر روی یک قطعه چرخ برش چاپ شده سه بعدی انجام دهند. چاپ مینیاتورهای چرخ کاتر با ساختارهای کمی متفاوت در Flexible 80A Resin به تیم این امکان را داد که محصول را بسیار بهتر از برنامه طراحی ساده به کمک رایانه تجسم کنند. تام لوکا راینهارت تأیید می کند: "ما برنامه CAD را داریم اما این فقط چیزهای زیادی را به شما نشان می دهد. همیشه بهتر است محصول فیزیکی را در دست داشته باشیم و از منظرهای مختلف به آن نگاه کنیم.»

ساخت قطعات مصرف نهایی با SLA: کارآمد و صرفه جویی در هزینه
علاوه بر نمونه سازی، TUM Boring از فناوری SLA برای چاپ قطعات نهایی مانند پوشش سوراخ پیچ و پایه های حسگر نیز استفاده کرد.

در محفظه بیرونی TBM، چندین سوراخ پیچ وجود دارد که در صورت نیاز به جدا کردن سر کاتر، باید به راحتی در دسترس باشند، اما همچنین برای محافظت از دستگاه در برابر خاک و خاک، پوشانده شوند. چاپ سه بعدی روکش سوراخ پیچ تولید قطعات سفارشی شده در حجم کم را مقرون به صرفه می کند که به راحتی جدا می شوند و همچنان از دستگاه در برابر زباله محافظت می کنند.

راینهارت خاطرنشان کرد که این یک "بهبود کارایی بزرگ" بود. پس از آزمایش مواد مهندسی مختلف، تیم تصمیم گرفت از رزین خاکستری استفاده کند که نیازی به پس پردازش اضافی ندارد و با پرداخت سطحی عالی مشخص می شود.