امپا روشی نوین برای تعمیر زیرساخت‌های فولادی با WAAM بررسی می‌کند

آزمایشگاه‌های فدرال علوم و فناوری مواد سوئیس (امپا) کاربرد فناوری WAAM (ساخت افزایشی با قوس سیمی) را در تعمیر زیرساخت‌های فولادی بررسی می‌کند. کانون این پژوهش، وصله‌گذاری بر نواحی ترک‌خورده و آسیب‌دیده در پل‌ها و دیگر سازه‌های فولادی حیاتی با کمک ساخت افزایشی مبتنی بر جوش قوس سیمی است. این رویکرد که به‌عنوان جایگزینی برای روش‌های تعمیر سنتی توسعه یافته، نویدبخش صرفه‌جویی هم در هزینه و هم در زمان است.

چرا تعمیر در سازه‌های فولادی اهمیت دارد؟

از پل‌ها تا اسکلت آسمان‌خراش‌ها، فولاد ستون فقرات زیرساخت‌های مدرن را تشکیل می‌دهد. با وجود نسبت بالای استحکام به وزن، عناصر فولادی به‌مرور در معرض ترک‌های خستگی، خوردگی و آسیب‌های ضربه‌ای قرار می‌گیرند. روش‌های تعمیر کنونی معمولاً مستلزم بریدن و برداشتن ناحیه آسیب‌دیده و جوش‌دادن قطعه‌ای نو به جای آن هستند؛ فرایندی که هم پرهزینه و هم زمان‌بر است.

اما تعمیر مبتنی بر WAAM با رسوب لایه‌به‌لایه فلز مستقیماً روی ناحیه آسیب‌دیده کار می‌کند. به این ترتیب:

• فلز تنها در جایی که نیاز است افزوده می‌شود و ضایعات کاهش می‌یابد.
• بخش عمده سازه موجود حفظ می‌شود.
• کار را می‌توان در محل و با سامانه‌های قابل‌حمل انجام داد.

رویکرد امپا

پژوهشگران امپا پارامترهای فرایند WAAM را به‌طور ویژه برای تعمیر فولاد بهینه می‌کنند. این کار عوامل حیاتی مانند کیفیت لایه، ورودی حرارت و مدیریت تنش‌های پسماند را در انواع گوناگون فولاد دربر می‌گیرد. هدف آن است که وصله WAAM اعمال‌شده بر ناحیه آسیب‌دیده، استحکام مکانیکی برابر یا بیشتر از سازه اصلی به دست آورد.

تیم پژوهشی که به‌ویژه بر ترک‌های خستگی در پل‌ها متمرکز است، در آزمایش‌های آزمایشگاهی مشاهده کرده که وصله‌های اعمال‌شده با WAAM پیشروی ترک را متوقف کرده و یکپارچگی سازه‌ای را بازمی‌گردانند.

آینده فناوری WAAM در زیرساخت‌ها

فناوری WAAM به‌سرعت در حال گسترش است، به‌ویژه در تولید و تعمیر قطعات فلزی بزرگ‌مقیاس. هرچند کاربرد آن در تعمیر زیرساخت‌ها هنوز در مرحله پژوهش است، یافته‌های نخستین نشان می‌دهند که این فناوری می‌تواند هزینه‌های نگهداری را به‌طور چشمگیری کاهش دهد. با پیشرفت فناوری‌های ساخت افزایشی فلزی و تعمیر، انتظار می‌رود روش‌هایی مانند WAAM برای افزایش عمر سازه‌هایی مانند پل‌ها، گذرگاه‌های هوایی و تأسیسات صنعتی به استانداردی رایج تبدیل شوند.

هرچند Ucuz3D خدمات چاپ سه‌بعدی متمرکز بر FDM ارائه می‌دهد، ما از نزدیک دنبال می‌کنیم که این پیشرفت‌های صنعتی‌مقیاس چگونه کل اکوسیستم ساخت افزایشی را دگرگون می‌کنند. اگر پروژه شما به قطعه‌ای نیاز دارد که با FDM قابل ساخت است، می‌توانید هزینه را با ابزار محاسبه آنی قیمت ما ببینید و به‌صورت آنلاین سفارش دهید. برای اطلاعات بیشتر درباره اصول پایه ساخت افزایشی، می‌توانید راهنمای هزینه چاپ سه‌بعدی ما را مطالعه کنید.