Empa исследует новый метод ремонта стальной инфраструктуры с помощью WAAM

Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологий (Empa) исследует применение технологии WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) для ремонта стальной инфраструктуры. В центре внимания исследования — нанесение заплат на треснувшие и поврежденные участки мостов и других ответственных стальных конструкций с помощью аддитивного производства на основе дуговой сварки проволокой. Разработанный как альтернатива традиционным методам ремонта, этот подход обещает выигрыш как по стоимости, так и по времени.

Почему ремонт так важен для стальных конструкций?

От мостов до каркасов небоскребов сталь образует основу современной инфраструктуры. Несмотря на высокое отношение прочности к весу, стальные элементы со временем подвергаются усталостным трещинам, коррозии и ударным повреждениям. Существующие методы ремонта обычно требуют вырезания поврежденного участка и приваривания новой детали на его место; этот процесс одновременно дорогой и трудоемкий.

Ремонт на основе WAAM, напротив, работает за счет послойного нанесения металла непосредственно на поврежденный участок. Благодаря этому:

• Материал добавляется только там, где это необходимо, что снижает отходы.
• Большая часть существующей конструкции сохраняется.
• Работы можно выполнять прямо на месте с помощью переносных систем.

Подход Empa

Исследователи Empa оптимизируют параметры процесса WAAM специально для ремонта стали. Работа охватывает такие критические факторы, как качество слоев, тепловложение и управление остаточными напряжениями для различных типов стали. Цель — добиться того, чтобы заплата WAAM, нанесенная на поврежденный участок, достигала механической прочности, равной прочности основной конструкции или превышающей ее.

Сосредоточившись прежде всего на усталостных трещинах в мостах, команда в лабораторных испытаниях наблюдала, что заплаты, нанесенные с помощью WAAM, останавливают распространение трещин и восстанавливают структурную целостность.

Будущее технологии WAAM в инфраструктуре

WAAM стремительно распространяется, особенно в производстве и ремонте крупногабаритных металлических деталей. Хотя ее применение в ремонте инфраструктуры пока находится на стадии исследований, первые результаты показывают, что эта технология может существенно снизить затраты на техническое обслуживание. По мере развития технологий металлического аддитивного производства и ремонта ожидается, что такие методы, как WAAM, станут стандартом для продления срока службы таких сооружений, как мосты, виадуки и промышленные объекты.

Хотя Ucuz3D предоставляет услуги 3D-печати, ориентированные на FDM, мы внимательно следим за тем, как эти разработки промышленного масштаба преобразуют всю экосистему аддитивного производства. Если вашему проекту нужна деталь, которую можно изготовить методом FDM, вы можете узнать стоимость с помощью нашего инструмента мгновенного расчета цены и оформить заказ онлайн. Для более подробной информации об основных принципах аддитивного производства ознакомьтесь с нашим Руководством по стоимости 3D-печати.