رفتن به نوشته‌ها

CSEM برای توسعه لوله های چاپ سه بعدی با حسگرهای تعبیه شده


از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.

CSEM در حال هماهنگی یک پروژه برجسته با بودجه اتحادیه اروپا است برای افزایش عملکرد سیستم های کنترل حرارتی با توسعه لوله های چاپ سه بعدی با سنسورهای تعبیه شده. این لوله‌های هوشمند علاوه بر گشودن راه‌های جدید تحقیقات بنیادی برای سرن و صنعت فضایی اروپا، می‌توانند در حوزه‌هایی از سیستم‌های گرمایش و سرمایش صنعتی تا مکانیزم‌های آبیاری برای صنعت 4.0 کاربرد داشته باشند. این پروژه، Advanced Heat Exchange Devices (AHEAD)، نقاط قوت سوئیس را در چاپ سه بعدی تقویت می کند و به تثبیت موقعیت این کشور در خط مقدم نوآوری کمک می کند.

این پروژه تابستان امسال آغاز شد و هدف آن ایجاد انقلابی در سیستم های کنترل حرارتی – اجزای حیاتی چندین دستگاه با کارایی بالا مانند ماهواره ها و موشک های فضایی است. اکثر سیستم‌های کنترل حرارتی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، سنگین، حجیم هستند و به تعداد بی‌شماری از کابل‌های اتصال نیاز دارند. با AHEAD، هدف توسعه سیستم‌هایی است که جمع‌وجور، کم‌هزینه‌تر و بی‌سیم باشند – که امکان جمع‌آوری داده‌ها را در زمان واقعی و کارایی بهبود می‌بخشد.

کنسرسیوم پروژه که متشکل از شش سازمان همکار است، قصد دارد نوع جدیدی از لوله های چاپ سه بعدی را با سنسورهای دما و عناصر گرمایشی تعبیه شده در سطح داخلی لوله توسعه دهد. این سیستم همچنین شامل یک دستگاه بازیابی انرژی برای برق رسانی به وسایل الکترونیکی تعبیه شده و امکان انتقال خودکار و بی سیم داده می شود.

CSEM به عنوان بخشی از پروژه AHEAD، برای سرن و تحقیقات صنعت فضایی اروپا، لوله‌های چاپ سه‌بعدی با حسگرهای تعبیه‌شده را توسعه می‌دهد.
لوله فلزی پرینت سه بعدی دارای اتصالات فشار، مخزن تغذیه الکتریکی و سنسور دما با چاپ جت آئروسل.

هروه ساودان، هماهنگ کننده پروژه در CSEM گفت: به طور کلی، هدف ما توسعه آجرهای فناوری است که می تواند برای ادغام اجزای الکترونیکی مانند کابل ها، اتصالات و حسگرها در انواع مختلف اشیاء چاپ شده سه بعدی استفاده شود. «قابلیت تعبیه حسگرها در تجهیزات فرآیندی یکی از ویژگی های مهم Industry 4.0 خواهد بود. داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط این حسگرها می‌تواند برای تغذیه الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای کنترل فرآیند، بهینه‌سازی فرآیند و نگهداری پیش‌بینی‌کننده استفاده شود.

این کنسرسیوم امیدوار است که فناوری خود را به مرحله پیش از صنعتی برساند و آن را برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله سیستم‌های گرمایش و سرمایش صنعتی، مکانیسم‌های آبیاری، ابزارهای جراحی و کاشت، ماشین‌آلات، رباتیک و قطعات خودرو مناسب سازد.

دو برنامه کاربردی که مهندسان پروژه در حال حاضر هدف قرار می دهند، ماژول های فضایی و آشکارسازهای ذرات جدید سرن هستند.

سرن قصد دارد از لوله‌های مجهز به حسگر در سیستم‌های کنترل حرارتی برای آشکارسازهای سیلیکونی که مهندسانش در حال توسعه هستند، استفاده کند. آشکارسازها برای شناسایی ذرات آزاد شده از تعداد زیادی از برخوردها استفاده خواهند شد. به لطف لوله‌هایی که تحت AHEAD ایجاد می‌شوند، سیستم‌های کنترل حرارتی آشکارسازها می‌توانند بدون نصب کابل پیچیده که معمولاً مورد نیاز است کار کنند – باعث صرفه‌جویی در فضا و امکان کنترل حرارتی بهتر از طریق خوانش دما که مستقیماً در نقاط استراتژیک گرفته می‌شود. فناوری جدید همچنین به مهندسان اجازه می‌دهد خنک‌کننده‌های موجود را با خنک‌کننده‌هایی جایگزین کنند که مؤثرتر بوده و به محیط زیست آسیب کمتری بزنند.

CSEM به عنوان بخشی از پروژه AHEAD، برای سرن و تحقیقات صنعت فضایی اروپا، لوله‌های چاپ سه‌بعدی با حسگرهای تعبیه‌شده را توسعه می‌دهد.
لوله فلزی پرینت سه بعدی دارای اتصالات فشار، مخزن تغذیه الکتریکی و سنسور دما با چاپ جت آئروسل.

پائولو پتاگنا، مدیر پروژه در CERN می گوید: «پیشرفت های فنی اغلب قبل از اینکه آشکارسازهای ذرات بتوانند عملکرد فوق العاده ای را که از آنها انتظار می رود ارائه دهند، مورد نیاز است. «این پیشرفت‌ها می‌تواند به مفهومی کاملاً جدید با کاربردهایی فراتر از آنچه در ابتدا در نظر گرفته شده بود منجر شود و مزایایی را برای صنایع مهم به ارمغان آورد. این چیزی است که ما با AHEAD می بینیم.”

یکی از شرکای کلیدی پروژه – فضای تالس آلنیا (TAS) – در حال مطالعه چگونگی استفاده از لوله‌های مجهز به حسگر در ماژول‌های تحت فشار ایستگاه فضایی بین‌المللی و ایستگاه فضایی Lunar Gateway آینده ناسا است. TAS همچنین قصد دارد این لوله‌ها را در حلقه‌های سیال پمپ‌شده مکانیکی دو فازی نصب کند، که نوعی سیستم کنترل حرارتی مورد استفاده در ماهواره‌های مخابراتی آن است.

طراحی سبک‌تر و فشرده‌تر که توسط لوله‌ها فعال می‌شود، به همراه دقت بهبود یافته در اندازه‌گیری دما و مونتاژ سریع‌تر، از مزایای کلیدی ما هستند. آنها امکان کنترل حرارتی بهتر را فراهم می کنند، که یک عامل مهم در همه سیستم های فضایی است. مارتین رینود، متخصص حرارت در TAS توضیح داد که این به ما مزیت رقابتی قابل توجهی نسبت به رقبای خود در اروپا و ایالات متحده می دهد.

پروژه AHEAD قرار است دو سال طول بکشد. این نشان دهنده موقعیت برجسته سوئیس در نوآوری و دانش آن در فناوری چاپ سه بعدی است. هروه ساودان گفت: “سوئیس کشور اروپایی با بیشترین درخواست ثبت اختراع چاپ سه بعدی است.” و اروپا، به طور کلی، در صدر این زمینه قرار دارد. طبق مطالعه اداره ثبت اختراع اروپا، تعداد درخواست‌های ثبت اختراع در چند سال گذشته افزایش یافته است و بین سال‌های 2015 تا 2018 سالانه 36 درصد رشد داشته است. امروز اروپا بالاتر از چین و آمریکا در رده بندی قرار دارد. این روند یک موهبت واقعی برای اقتصاد سوئیس است، زیرا رقابت پذیری و توانایی این کشور برای جذب کارگران ماهر تا حد زیادی به ظرفیت آن برای نوآوری بستگی دارد.



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی