Kombinace bioniky a 3D tisku, spolu s novou softwarovou technologií, která automaticky vypočítá geometrická řešení, může způsobit revoluci, která by mohla zásadně změnit celá průmyslová odvětví.
foto: Siemens
Struktura větví stromů obsahuje transportní systém, který zajišťuje optimalizovaný cyklus živin. Podobně to funguje i v plicích, krevním řečišti nebo v kořenech rostlin. Tento přirozený princip inspiroval výzkumníky ze společnosti Siemens, aby vypracovali studii nového designu hrotů hořáků, které se používají v elektrárnách a v energetických procesních technologiích, kde se spalují palivové plyny.
Na tento nápad se nepřišlo náhodou. Již v roce 2014 byla s pomocí technologie 3D tisku vyrobena první kovová hlavice hořáku. Tento nový způsob konstrukce hlavice výrazně usnadnil chlazení oproti předchozím typům, hořák se nemohl přehřát ani při dosažení maximální teploty okolo 1 500 stupňů Celsia, což byl v té době nebývalý úspěch.
Pozitivní zkušenosti s „vytištěným“ hořákem utvrdily vývojáře ve správnosti tohoto postupu a motivovaly je k další práci na nových možnostech využití co největšího počtu funkcí a sestav v jediné komponentě. První náčrt konstrukční studie ukazoval rozvětvené chladicí kanály.
Následovaly počítačové návrhy, které se optimalizovaly prostřednictvím iterací, kde každá vedla k o něco lepšímu výsledku. Nakonec byl finální návrh odeslán do 3D tiskárny. Výsledkem byl plastová hlavice hořáku o velikosti žárovky a ve tvaru květu fenyklu vystavěná ve vrstvách s vnitřní strukturou propletené žilnatiny.
Hlavice hořáku je dobrým příkladem pro bioniku – design, který využívá bohatství přírody formované evolucí. Dnes, díky dvěma novým výrobním technologiím, „generativnímu navrhování“ a 3D tisku, je tento přístup na pokraji revoluce, která by jednou mohla proměnit průmyslová odvětví, jako jsou výroba automobilů a letadel.
Pokud se navíc tyto nové technologie zkombinují s možnostmi navrhování pomocí PLM softwaru pro správu životního cyklu výrobku, získáme produkt, který bude výkonnější, levnější a bude vyžadovat méně údržby.
Jak získat mnoho z mála
Bionický repertoár dnes dokáže podstatně rozšířit nové generativní počítačové programy. Proces digitálního výběru se přitom neomezuje pouze na nápady z přírody, čím déle se nechá generativní algoritmus počítat, tím více výsledných organických návrhů se objeví.
foto: Siemens
To ale není žádným překvapením, protože vypočítané výsledky obvykle reflektují vylepšené přírodní procesy. Součásti vyráběné s použitím této technologie jsou obvykle výkonné a vyznačují se nízkou potřebou materiálu a energie, stejně jako je tomu v přírodě, která dokáže dosáhnout maximálních výsledků s velmi omezenými zdroji.
Tímto způsobem software dokáže zdokonalit průtok komponentou, přenos tepla, pevnost, nosnost a jiné vlastnosti. Kromě toho, jakmile generativní software vypočítá řešení, technologie aditivní výroby umožní rychlé provedení i velmi složitých konstrukcí.
Vedle toho, že se zásadně zkracuje doba výroby, dochází k úspoře nákladů na materiál, které jsou nesrovnatelně nižší ve srovnání s konvenčním odléváním a frézováním.
Urychlená evoluce
Stejným procesem prošla i „fenyklová“ hlavice hořáku. Do simulačního programu se zadaly první návrhy a vložily se do něj podmínky, které měly být splněny. Na konci celého procesu pak vzniknul optimalizovaný design. V tomto případě bylo hlavním cílem, aby se hořák nepřehříval.
Během několika dní tak PLM program vypočítal stovky uspořádání pro chladicí systém a vodicí desky, které distribuují hořící palivo. A simulace i testy naznačují, že tento nový design nejen slouží svému účelu, ale je současně odolnější, výkonnější a cenově dostupnější než předchozí modely.
Stejným způsobem společnost Siemens vyvinula také další produkty, jako jsou lopatky spalovací turbíny, které připomínají mírně zkroucené žraločí ploutve. Tyto lopatky se používají v komerčně vyráběných turbínách již od roku 2016. Nová metodika zkrátila dobu od návrhu po výrobu nových lopatek pro spalovací turbíny ze dvou let na dva měsíce.
Více materiálů v jedné komponentě
Zde ale vývoj nekončí. V bionické laboratoři Siemens se současně pracuje na postupech 3D tisku, které v jedné části integrují několik materiálů. I zde se využívají nápady z bioniky. Například, lidská paže se skládá z kostí, tkání, svalů a kůže. Podobně vrstvené komponenty nyní můžeme vyrábět i my, a to aditivními technologiemi.
Komponenta vytvořená generativním algoritmem by se mohla vyrobit z drahých vysokoteplotních slitin pouze částečně – tyto materiály by se použily pouze v místech, která se nachází blízko zdroje tepla. Vzdálenější části by se naopak mohly skládat z běžnějších kovů.
Beze srandy tohle jsou první vlaštovky budoucnosti ale vlak
Beze srandy tohle jsou první vlaštovky budoucnosti ale vlak se už rozjíždí a myslím že to bude Jízda
Konvenční a generetativně vytvořený
Konvenční a generetativně vytvořený hořák
https://www.3dprintingmedia.network/wp-content/uploads/2018/04/Siemens-IT3.jpg
Off.
Zasitovana zeme…
www goingelectric
Off.
Zasitovana zeme…
www goingelectric de/2018/06/27/news/baden-wuerttemberg-bekommt-flaechendeckendes-ladenetz/
konečně to pochopili po 70letech
přírodu nejprve pochopit
konečně to pochopili po 70letech
přírodu nejprve pochopit a pak zkopírovat
V.Schauberger.-.Die.Natur.kapieren.&.kopieren.
cipis, je ti jasne, ze pak bys mel smradomet s nozickama,
cipis, je ti jasne, ze pak bys mel smradomet s nozickama, protoze kolo v prirode narust nemuze?
Příroda se ti směje do ksichtu 🙂
Wheel
Příroda se ti směje do ksichtu 🙂
Wheel spider
https://www.youtube.com/watch?v=bzAF7WuXhKA
https://www.africansafaris.com/wp-content/uploads/2016/09/rolled-up-pangolin-photo-credit-and-copyright-wildafricaconservationfund.org_.jpg
Rotating locomotion in living systems
https://en.wikipedia.org/wiki/Rotating_locomotion_in_living_systems
Category:Rolling animals
https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Rolling_animals
http://i.widelec.org/2ypz.jpg
https://www.youtube.com/watch?v=IJhTrPDUoxs
A co z toho (alespon vzdalene) funguje jako kolo na hrideli
A co z toho (alespon vzdalene) funguje jako kolo na hrideli (relativne mala rotujici cast nespojena se statickym zbytkem)?
Pokud budeme za princip kola povazovat, ze se neco umi stocit do klubicka a kutalet se, tak to uz rovnou muzeme rict, ze sutr padajici z kopce je takovym prikladem…
A hele jak uhybá. Řek si kolo a ne kolo na
A hele jak uhybá. Řek si kolo a ne kolo na hřídeli.
Příště budeš chtít i pneumatiku a pak i brzdy. :)))
No ja nevim, tys uz mozna konecne sve auto hodil dolu ze srazu
No ja nevim, tys uz mozna konecne sve auto hodil dolu ze srazu a kutalelo se i bez hrideli/lozisek, u tech ostatnich, co normalne jezdi, jsou kola, ktera se toci nezavisle na zbytku. Ono by jaksi lidem vevnitr ty kotrmelce pri dalnicni rychlosti nedelaly dobre.
A jsem vcelku presvedceny o tom, ze hypoteticke zvire na koleckach by i nejakou formu „brzd“ nejspis melo…
Pokud nechceš kotrmelce tak už si nárokuješ i ložisko.
Pokud nechceš kotrmelce tak už si nárokuješ i ložisko. Kontrmelce budeš mít i u kola s hřídelí. 😉
A loziska implikuji domecky a domecky srouby a srouby…
Ale
A loziska implikuji domecky a domecky srouby a srouby…
Ale kdyz se prestaneme chytat za slovo, tak je doufam jasne, ze muj komentar „priroda neumi“ se tykal neomezene krat otocitelneho pohybliveho spoje. Kdysi kdesi o tom byl nejaky clanek, vpodstate slo o to, ze privody „energie“/“dat“ jsou v zivych organismech delany na principu „trubka/hadice“ a ty nejde neomezene krat zkroutit. Gufera z nejakeho duvodu priroda nevynalezla. Resp. neco takovehleho: http://www.autolexicon.net/cs/articles/ctis-central-tire-inflation-system/
blbost tej uvavy spociva v tom ze aj ty si priroda, a teda s
blbost tej uvavy spociva v tom ze aj ty si priroda, a teda s cim prides je zakonite prirodne.
nechapem preco sa clovek potrebuje tak velmi odosobnovat od toho cim je a pomenovava svoje mecheche ako umele.