fredag 20 mai – uke 20
Forskere ved MIT har brukt 3d-printing for å lage en skalamodell av en bro designet av renessansekunstneren og oppfinneren Leonardo da Vinci.
Det aktuelle designet var et avvist forslag fra Leonardo da Vinci om en bro som var tenkt å skulle forbinde Istanbul med nabobyen Galata. Karly Bast, en nyutdannet MIT-student, jobbet med professor i arkitektur og sivil- og miljøteknikk John Ochsendorf og student Michelle Xie, for å teste gjennomførbarheten til geniets brodesign i sin historiske kontekst.
Ved hjelp av 3d-printing lagde de en detaljert skalamodell med en lignende struktur som da Vincis brodesign, og testet dens evne til å stå og støtte vekt, og til og med motstå svikt i fundamentet.
–Var denne skissen bare frihåndstegnet, noe han gjorde på 50 sekunder, eller er det noe han virkelig satte seg og tenkte gjennom? Det var ikke godt å vite på forhånd, sier Bast.
Komplekst brodesign forut for sin tid
Det foreslåtte brodesignet ble lagd av Leonardo da Vinci i 1502 for herskeren over det osmanske imperiet på den tiden, Sultan Bayezid II. Bayezid søkte etter et brodesign for å forbinde Istanbul og Galata, og tok inn forskjellige forslag fra kunstnere. Da Vinci kom med sitt design som han beskrev i et brev til sultanen, i tillegg til å tegne det i sin notatbok, men det ble avvist.
Når vi nå spoler frem til 2019 søkte forskerteamet fra MIT å teste da Vincis brokonsept, som nå er over 500 år gammelt, ettersom designet var kjent av flere grunner. Hadde broen blitt bygd, ville den vært verdens lengste brospenn i sin tid, på rundt 280 meter langt. –Det var utrolig ambisiøst, forklarer Bast. –Den ville ha vært omtrent ti ganger lengre enn typiske broer på den tiden. Designet er også strukturelt annerledes enn murbroer på Leonardos tid, ettersom det støttes av en flat bue, noe som avviker fra den ofte brukte formelen med halvsirkelformede buer.
Videre inkluderte Leonardo da Vinci i konseptet avslutninger på slutten av broen som delte seg i to. Dette var et uvanlig design som ble foreslått av Da Vinci for å stabilisere spennet mot sidebevegelser, noe som ofte har fått mange broer til å kollapse gjennom historien. Disse unike elementene, som ellers ikke var vanlige for sin tid, fascinerte MIT-forskerne og fikk dem til å stille spørsmål ved om Da Vincis konsept var gjennomtenkt.
Derfor, ved å bruke 3d-print, begynte de å svare på spørsmålet ved å bygge en skalamodell av broen. Da Vinci inkluderte imidlertid ingen detaljer angående hvilke materialer som skulle brukes til å konstruere broen, og heller ikke selve byggemetoden. Bast og teamet måtte i stedet analysere de mulige materialene og konstruksjonsmetodene som var tilgjengelige under Da Vincis levetid.
Leonardo da Vincis originale tegning av broforslaget (øverst til venstre), ved siden av tegninger av Karly Bast og Michelle Xie som viser hvordan strukturen kunne deles opp i 126 individuelle blokker. Bilde via MIT.
De konkluderte med at den ville ha blitt laget av stein, og at den ville stå på egen hånd under tyngdekraften, uten noen festemidler eller mørtel for å holde steinene sammen, som med klassiske murbroer. For å bevise levedyktigheten av hypotesen deres ble forskerne imidlertid pålagt å bygge en nøyaktig modell for å demonstrere broens stabilitet. Det var derfor nødvendig at den endelige modellstrukturen ble bygd opp av monterte enkeltblokker, ettersom broen i full skala ville ha vært sammensatt av tusenvis av steinblokker.
Testing av brodesignet ved hjelp av 3d-printing
For å oppnå det komplekse designet vendte teamet seg mot 3d-printing og klarte å produsere 126 blokker for modellbroen, bygget i skala 1 til 500, som målte 32 tommer i lengde, ca 81 centimeter. Det tok omlag seks timer å 3d-printe hver blokk, men dette gjorde at forskerne kunne reprodusere Da Vincis design nøyaktig for å teste det. De 3d-printede “steinene” ble støttet av en stillasstruktur for å holde den sammen under montering, som ble fjernet etterpå når den var ferdig, slik at strukturen kunne støtte seg selv.
Selv om tidligere forsøk har blitt gjort for å reprodusere Leonardos grunnleggende brodesign i fysisk form, ble disse konstruert ved hjelp av moderne materialer. De ga ingen indikasjoner på det praktiske ved da Vincis prosjektering. Til tross for at den 3d-printede modellen er laget av et annet materiale, ligner dens tyngdekraftstøttede murverk broen, og representerer derfor en mer passende test.
Strukturens motstandskraft ble testet av Bast og Xie, som konstruerte modellbroen på to bevegelige plattformer. De flyttet deretter hver plattform fra hverandre for å simulere fundamentbevegelsene som kan oppstå som følge av svak jord. Den 3D-trykte modellbroen viste motstandskraft mot den horisontale bevegelsen, før den ble strukket maksimal avstand. Med resultatene av testen konkluderer Bast med at den beviser gjennomførbarheten til mange ambisiøse byggeprosjekter som kunne vært mulig i løpet av de første årene av renessansen.
Den svenske 3D-printerprodusenten Freemelt har på kort tid signert en avtale med to amerikanske forhandlere. Dette vil akselerere salget av forskningssystemet Freemelt ONE og har allerede generert en avtale.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 18. mai, 2022
Binder Jet 3D-printerleverandøren Digital Metal lanserte 17. mai sitt nye DMP/PRO binder jetting system. PRO-serien er utviklet som en modulær komponent av en komplett binder jet-løsning, noe produsenten mener er et paradigmeskifte innen binder jet 3D-printing. Lanseringen fant sted på 3D-printmessen Rapid TCT i USA.
Publisert av:Roger Stormo | roger.stormo@agi.no| 18. mai, 2022
EOS grunnla konsulentenheten Additive Minds i 2016. Når EOS skulle stille ut på den svenske Elmia 3D messen, inviterte de med seg en konsulent fra Additive Minds for å vise hvordan man kan hjelpe bedrifter med å utnytte det potensialet som ligger i industriell 3D-utskrift.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 13. mai, 2022
10. – 13. mai var det tid for den andre utgaven av den svenske messen Elmia 3D i Jönköping. En messe som i år trakk til seg et tjuetalls utstillere innen additiv produksjon, som viste alt fra 3D-printere og materialer til skanneutstyr og etterbehandling.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 13. mai, 2022
På 3DVerkstans stand under den svenske messen Elmia 3D 10. – 13. mai fant vi Spectram Technology, som viser frem sin robotintegrasjon for metallprinting, og Markforged, som tok med seg en “feltutgave” av 3D-printeren X7.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 13. mai, 2022
Massivit 3D satser på det nordiske markedet. Björn Björnström har i snart ett år vært selskapets representant i Norden, og under den svenske messen Elmia 3D 10. – 13. mai var han på plass for å vise mulighetene med den patenterte GDP-teknologien for storskala 3D-printing.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 13. mai, 2022
Stratasys har kunngjort at selskapet har utvidet sin F123 Serie™ av 3D-printere med introduksjonen av F190™CR og F370®CR 3D-printere, pluss nye FDM® Nylon-CF10-materiale forsterket med karbonfiber. De nye printerne tilbyr materialer med høy stivhet og styrke i en herdet maskin klar for utskrift av komposittmaterialer. Andre nyheter er programvare og seksten nye materialer.
Publisert av:Roger Stormo | roger.stormo@agi.no| 11. mai, 2022
Fremdrift av romfartøyer er et område hvor EOS og Hyperganic har slått sine pjaller sammen for å revolusjonere tankegang og konstruksjon. Nå presenterer de en rakettmotor som de har designet og produsert.
Publisert av:Roger Stormo | roger.stormo@agi.no| 11. mai, 2022
Forskere i Sydney, Australia utvikler et 3D-printet armbånd som lar handikappede, f.eks. de med cerebral parese få tilbake kontroll over spillkontroller og datamaskiner. De planlegger at det ferdig utviklede designet skal utgis som åpen kildekode til beste for menneskeheten.
Publisert av:Roger Stormo | roger.stormo@agi.no| 6. mai, 2022
GE Renewable Energy innviet nylig sitt toppmoderne anlegg for produksjon av vindturbiner. Produksjonen vil foregå med et automatisert 3D-printersystem som lager armerte betongkonstruksjoner, levert av danske Cobod.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 3. mai, 2022
Nasa har utviklet en ny legering ved hjelp av 3D-printing som forbedrer holdbarheten og styrken til komponentene betydelig. Den nye GRX-810 skal kunne vare 1000 ganger lenger enn andre eksisterende legeringer, ifølge Nasa.
Publisert av:Anja Degerholm | anja.degerholm@agi.se| 3. mai, 2022
AGI Publishing House AB | Altonagatan 5 | 211 38 Malmö | Sverige