Напечатать вам самокат?

Изобретатели из Остравского технического университета создали первый в мире самокат с использованием технологии 3D-печати. Проект, в котором учёные опирались на принципы бионики, осуществился при поддержке компании Renishaw. В настоящее время ведутся работы над моделью самоката второго поколения.

Фото: Архив Renishaw

Главная особенность двухколёсного транспортного средства нового поколения – его рама, которая была напечатана на 3D-принтере марки Renishaw AM400. Для печати использовался мелкодисперсный металлический порошок – после расплавления он равномерно заполнил пространственную модель.

«Если говорить о первичном сырье, то это металлический порошок из устойчивой к коррозии стали, который был получен в результате так называемого процесса атомизации. Порошок непрерывными слоями наносится на материал основы, толщина каждого слоя составляет 0, 05 мм. Слои в результате образуют целостную 3D-модель. Тот порошок, который почему-либо не закрепился, не запёкся, может быть использован снова. В этом заключается один из плюсов 3D-технологии: она практически безотходна», - объясняет руководитель команды остравских инженеров, специалист центра 3D-печати Protolab Марек Пагач.

Марек Пагач, фото: Аrchiv Vysoké školy báňské-Technické univerzity Ostrava

Интересно, что конструкторы опирались на принципы бионики, то есть при разработке новых технологий ориентировались на то, как функционируют в природе живые организмы.

«Бионическая конструкция подразумевает органический дизайн, то есть дизайн, напоминающий рост растения. Если вы рассмотрите лист дерева, скажем, то увидите, что он образован с помощью веточек, естественно ориентированных в пространстве, которые являются опорой для всей конструкции. Одним словом, в процессе разработки проекта нас вдохновляла природа».

Главной задачей учёных было не только сделать скелет самоката достаточно прочным, но и попытаться уменьшить его массу. Им это удалось – «печатная» рама самоката примерно на четверть легче рамы, собранной традиционным способом. В остальном конструкцию можно видоизменять по желанию конкретного пользователя: изготовить отдельные детали из карбона или металла.

Аналогов изобретению остравских учёных в настоящее время в мире нет.

Будущее 3D-транспорта

Фото: Архив Renishaw

«Мы решили создавать именно самокат по одной простой причине: этот вид транспорта сейчас переживает бум и становится очень популярным. Вот мы и подумали, что не будем копировать похожие проекты – конечно, предварительно провели мониторинг, выяснили, не существует ли уже чего-то подобного».

Мотивация для работы заключалась ещё и в том, что конструкция самоката сама по себе достаточно сложна с точки зрения стабильности, и для учёных это стало возможностью протестировать ряд новых технологий. Например, напечатать раму большего размера – для этого пришлось сначала отдельно напечатать её детали, а затем сварить их в единую конструкцию.

Хоть результату, по мнению Марка Пагача, и далеко до идеала, это никак не отразилось на функциональности.

Фото: Архив Renishaw

«Наш первый самокат может спокойно эксплуатироваться. Однако мы уже работаем над моделью второго поколения, так как у нас не было опыта в создании самокатов. В этом вопросе мы ориентировались, прежде всего, на чешского производителя, фирму KOSTKA, которая выпускает самокаты уже более 20 лет. Так что нам есть, куда стремиться. Думаю, что если бы мы изначально располагали технологическим опытом и всеми ноу-хау, то и первый самокат бы получился лучше. Но тут, как в автомобильном производстве – всегда есть, куда развиваться».

Поскольку о том, чтобы поставить производство «печатных» самокатов на поток, речь пока не идёт, то и себестоимость у новинки не маленькая – но меньше, чем, скажем, у автомобиля.

Фото: Архив Renishaw

«Что касается цены самоката, то нельзя с уверенностью сказать, уменьшилась бы она с ростом количества выпущенных моделей или нет. Работа 3D-принтеров оценивается, исходя из определённой почасовой ставки, снизить которую невозможно. В случае конкретного прототипа самоката речь идёт о десятках, может, и сотнях тысяч крон. Если же говорить о том, в какую сумму обошёлся бы процесс создания нового автомобиля, то тут счёт идёт на миллиарды. Однако цена автомобиля, который поступает в серийное производство, в итоге непременно снижается».

Хотя прогнозы на будущее остравского самоката строить пока рано, известно, что технологии 3D-печати уже вовсю используются и окупаются. Так, в Словакии был изобретён электровелосипед, раму для него тоже печатают на 3D-принтере. Цена его, по словам Марка Пагача, около полумиллиона крон. Однако до момента, когда «печатные» самокаты начнут продаваться наравне с обыкновенными – до этого, полагает конструктор, ещё далеко.