Progettazione di una pompa idraulica per costruzioni con la stampa 3d : Daniil Levchenko

La produzione additiva potrebbe dimostrarsi promettente nello sviluppo di pompe idrauliche

Daniil Levchenko, studente di tesi della Saimaa University of Applied Sciences , esplora le capacità della stampa 3D complessa in ” Progettazione di una pompa idraulica per costruzioni con strumenti di produzione additiva “. Mentre era ed è ben consapevole di alcune delle affermazioni più esagerate spesso fatte riguardo alla magia della stampa 3D, Levchenko ha dedicato la sua tesi all’esame del potenziale di fabbricazione di un sistema idraulico.

L’attenzione di Levchenko è rivolta ai prosumatori, un gruppo di utenti che operano a un livello più avanzato nei processi AM. Il primo passo era quello di delineare ciò che sarebbe richiesto per l’unità idraulica, e quindi iniziare a esaminare le opzioni per i materiali. Successivamente, i ricercatori progetterebbero la pompa, creeranno un modello 3D, stamperanno in 3D le parti e, si spera, testeranno in laboratorio.

“L’idea di questo studio trae le sue origini da un articolo dedicato a un progetto di un gruppo di studenti di ingegneria dell’Università del Rhode Island”, afferma l’autore. “Hanno progettato, costruito e testato una piattaforma di stabilizzazione che avrebbe consentito loro di annullare le condizioni turbolente del mare e di utilizzare una stampante 3D a bordo. Come specificato da uno degli studenti, il progetto era diretto ad aiutare il lavoro di navi da ricerca che si trovavano lontano dalle rive e potrebbe essere necessario per la sostituzione tempestiva di qualsiasi pezzo di equipaggiamento. “

Lo studio di tre mesi era composto da due parti distinte: teorica, quindi una discussione / conclusione. I test sono stati eseguiti su una Stratasys Objet30 Prime e una stampante 3D Sigma BCN3D , con polimeri termoplastici scelti come materiale e testati su come si sarebbero miscelati con l’olio.

Materiali disponibili per le stampanti 3D

Ci sono stati molti ostacoli incontrati durante lo studio e la pompa idraulica non è stata completata. Mentre il modello CAD della pompa ad ingranaggi esterno è stato progettato, il progetto è stato fermato indefinitamente a causa delle complessità con il motore e quindi della mancanza di un circuito di controllo basato su PLC di successo. C’erano anche dei limiti di tempo per il breve progetto di tre mesi, con lo studio che terminava alla fine quando nessuna delle parti per l’assemblaggio pompa-motore o la costruzione del pezzo stavano arrivando a buon fine.

Proposta di marcia (guida)

E sebbene non ci fosse un prodotto reale da mostrare per la ricerca, Levchenko vede ancora il sistema come promettente per lo sviluppo di aree in cui i dispositivi possono essere creati sul posto e su richiesta; infatti, tali pompe potrebbero offrire servizi critici in aree geografiche rurali o isolate, in particolare con una stampante 3D mobile accessibile che potrebbe fabbricare parti a prezzi accessibili per pozzi e altri macchinari come leve idrauliche.

“I risultati dello studio teorico avrebbero potuto essere implementati in un modello di vita reale costruito con stampanti fornite dall’università. Per i più grandi rimpianti dell’autore, le condizioni delle macchine disponibili richiedevano manutenzione e non potevano essere utilizzate per la costruzione contemporanea. Dovrebbe essere possibile ricreare la pompa progettata e testare in condizioni di laboratorio per acquisire dati empirici effettivi sulle sue prestazioni e affidabilità e sull’applicabilità generale. Dimostrerebbe anche la fattibilità del concetto “, ha concluso Levchenko.

“Un altro campo per ampliare e migliorare questo studio potrebbe essere l’ampliamento dello spettro dei materiali valutati e delle tecniche di produzione. Un’ipotesi dell’autore è che la considerazione e l’uso della tecnica di sinterizzazione laser selettiva possa aiutare notevolmente la libertà di progettazione e le proprietà finali della pompa. La tecnica è in grado di creare geometrie con buone tolleranze e tolleranze di superficie. “

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