ҒЫЛЫМ – ҚОҒАМ ИГІЛІГІНЕ: ҚАЗАҚСТАНДЫҚ ҒАЛЫМДАР 3D-ПРИНТЕРГЕ АРНАЛҒАН МАНИПУЛЯТОР ЖАСАДЫ

12 сәуір – Ғылым қызметкерлері күні қарсаңында бастау алған «Ғылым – қоғам игілігіне» атты айдары аясында ҚР Ғылым және жоғары білім министрлігі қазақстандық ғалымдардың ғылыми жобалары туралы бейнематериалдар легін ұсынады.

Сәтбаев университетінің ғалымдары құрылыс саласына арналған 3D-принтердің дәлдігін арттыруға мүмкіндік беретін жаңа технология – манипуляторды әзірледі. Жоба автобетонсорғыш негізінде жұмыс істейтін 3D-басып шығару жүйелерінің тиімділігін арттыруға бағытталған.

Әзірленген шешім баспа бастиегінің орналасуын жоғары дәлдікпен реттеуге мүмкіндік береді және бетонды қабаттап шығару барысында туындайтын ауытқулардың алдын алады. Бұл технология құрылыс саласында қарқынды дамып келе жатқан 3D-басып шығару әдісін өндірістік деңгейде қолдануды жеңілдетеді.

Қазіргі таңда құрылысқа арналған 3D-принтерлерде баспа бастиегін позициялау үшін негізінен порталды, сериялық немесе кабельді типтегі роботтар қолданылады. Алайда мұндай жүйелер құрылыс алаңындағы шаң, діріл және температураның ауытқуы сияқты күрделі өндірістік жағдайларға толық бейімделмеген, сондай-ақ оларды калибрлеу күрделі.

Осы мәселені шешу мақсатында жоба серіктестері – Германиядағы Дрезден техникалық университетінің зерттеушілері балама ретінде автобетонсорғышты қолдануды ұсынған. Дегенмен, оның ашық кинематикалық құрылымы баспалау кезінде паразиттік ауытқулардың пайда болуына әкеледі, бұл өз кезегінде құрылыс конструкцияларының дәлдігіне кері әсер етеді.

Аталған кемшіліктерді жою үшін Сәтбаев университетінің ғалымдары арнайы компенсациялаушы манипулятор мен бетонды баспалауға арналған шүмекті әзірледі. Зерттеу барысында сериялық, параллельді және гибридті манипуляторларға кешенді талдау жүргізіліп, нәтижесінде дельта типті параллель манипулятор ең тиімді шешім ретінде таңдалды.

Жоба аясында инженерлік есептеулер орындалып, құрылғының толыққанды 3D моделі жасалды. Кейін 1:1 масштабтағы прототип әзірленіп, тәжірибелік сынақтан өтті. Сынақ барысында манипулятор 46 кг жүктемемен тексеріліп, оның функционалдық мүмкіндіктері мен жүккөтергіштігі расталды. Нәтижесінде құрылғының жұмыс қабілеттілігі және баспа бастиегін дәл позициялау мүмкіндігі дәлелденді.

Жобаның ғылыми жетекшісі, PhD, қауымдастырылған профессор Азамат Мұстафаның айтуынша, бұл шешім құрылыс саласындағы қолданыстағы техниканы жаңа технологиямен тиімді үйлестіруге мүмкіндік береді: «Біз әзірлеген манипулятор баспа бастиегінің дәлдігін арттырып, паразиттік ауытқуларды жояды. Бұл құрылысқа арналған 3D-басып шығару технологиясын өндірістік деңгейде кеңінен қолдануға жол ашады».

Зерттеудің ғылыми жаңалығы – қолданыстағы автобетонсорғышқа минималды өзгерістер енгізу арқылы оны құрылысқа арналған 3D-принтерге бейімдеу. Бұл тәсіл қымбат роботтық жүйелерді сатып алу қажеттілігін азайтып, нарықтағы дайын техниканы тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Нәтижесінде 3D-принтерлердің жалпы құны төмендеп, технологияны кеңінен енгізуге жағдай жасалады.

Жоба ҚР Ғылым және жоғары білім министрлігі Ғылым комитетінің 2023-2025 жылдарға арналған гранттық қаржыландыру бағдарламасы аясында жүзеге асырылады.