Робот српског научника доноси револуцију

Шта учинити када пукне кука за вучу приколице? Или када се оштети лопатица турбине? Технички универзитет у Бечу развио је, у сарадњи с компанијом Роботерсистем, мобилно постројење које омогућава поправку металних дијелова директно на мјесту оштећења, а истраживачким пројектом је руководио Жељко Шарић са Института за производну технологију и фотоничке технологије (ИФТ).

У индустрији, енергетици или код великих теретних возила, квар масивних и тешких металних компоненти може бити веома скуп. Замјена подразумијева високе трошкове материјала, а одговарајући резервни дијелови често се чекају седмицама. У многим случајевима поправка би била исплативија, али недостаје одговарајући поступак за њено извођење.

На Техничком универзитету у Бечу сада је развијен прототип управо за такве ситуације. У стандардни транспортни контејнер дужине 20 стопа компанија игм уградила је роботски систем за Wire-Arc Additive Manufacturing (WААМ), односно адитивну производњу помоћу електричног лука. Овај поступак заснива се на електролучном заваривању, при чему се материјал наноси слој по слој, слично као код 3Д штампача, али у овом случају ријеч је о металу.

Институт за производну технологију и фотоничке технологије (ИФТ) Техничког универзитета у Бечу додатно је опремио систем сензорима и алгоритмима. Захваљујући томе, могуће је аутоматски скенирати оштећени дио, упоредити га са одговарајућим неоштећеним дијелом и израчунати запремину материјала која недостаје, а затим је помоћу система директно надоградити.

 Поправка металних дијелова на лицу мјеста

„Наша почетна идеја била је једноставан сценарио: замислимо да на великом теретном возилу, на примјер војном, пукне кука за вучу. Како је можемо обновити без вишедневног чекања на резервни дио?“, рекао је Жељко Шарић са Института за производну технологију и фотоничке технологије (ИФТ), који је руководио истраживачким пројектом.

„Наравно, овај проблем може се појавити свуда гдје се користе велики и тешки дијелови – на примјер у електрани, када се оштети турбина, или у великим индустријским постројењима. Уградња нове турбине не кошта само много новца и захтијева велику количину материјала, већ и испорука дуго траје. За то вријеме постројење не може да ради“, објаснио је Шарић.

„Наша визија била је да направимо мобилно постројење које се може превозити камионом и помоћу којег би се поправке могле обављати директно на мјесту квара“, рекао је Шарић.

Оштећена компонента најприје се аутоматски скенира како би се направио њен тродимензионални модел. Савијени дијелови или неправилне површине настале ломом претходно се уклањају. Резултат скенирања затим се на рачунару упоређује са геометријом коју би компонента требало да има.

„То је најзахтјевнији дио задатка. Морамо прецизно израчунати геометријску разлику, односно тродимензионалну запремину материјала коју треба додати како би се добио жељени првобитни облик“, објашњава Шарић.

Израчуната запремина материјала затим се претвара у код који робот може да користи и који садржи све путање кретања алата.

Робот додаје метал слој по слој

Додавање материјала функционише слично електролучном заваривању. Жица која се топи истовремено служи као електрода и додатни материјал. Због снажног протока електричне струје она се на тренутак загријава до веома високе температуре. На крају жице формира се мала капљица метала која пада на компоненту и тамо се стврдњава.

Код овог поступка то се дешава готово 200 пута у секунди. Прецизним управљањем роботском руком, усклађеним са кретањем жице и одговарајућим електричним параметрима, могуће је обликовати жељену тродимензионалну форму тачку по тачку и слој по слој – готово као код кућног 3Д штампача, само са индустријским металима.

Велико интересовање за прототип

Технологија Техничког универзитета у Бечу већ привлачи међународну пажњу. Научни принципи на којима се заснива објављени су на стручним конференцијама, док је контејнерско постројење универзитета представљено и у оквиру „AM Villagea“ у Шпанији, европске манифестације посвећене адитивним технологијама.

 

Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и X налогу.