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3D-Keramikgeschirrdrucker

04.04.2014

Es gibt Drucker, die mit Zucker und Lebensmittelfarbe arbeiten und diese Komponenten als Verbrauchsmaterialien verwenden, um essbare Süßwaren-Meisterwerke herzustellen. Es wurden auch 3D-Drucker entwickelt, die sowohl verschiedene Arten von Kunststoff- als auch Metallpulver verwenden, die gesintert und geschichtet werden, um die endgültige Form zu erhalten. Bis vor kurzem war Keramik jedoch nicht als Material für 3D-Druckgeräte verfügbar.

Der Prozess der Herstellung von Porzellanprodukten wird von einer langen Verarbeitung und Trocknung in speziellen Anlagen unter dem Einfluss hoher Temperaturen begleitet. Die Herstellung selbst einfacher Muster von Porzellanutensilien oder Geschirr erfordert die Aufmerksamkeit mehrerer Technologen und durchläuft bestimmte grundlegende Phasen.

Studenten der University of Bristol beschlossen, dieses Missverständnis zu korrigieren und entwickelten unter der Leitung von Professor Stephen Hoskins einen XNUMXD-Drucker, der mit Ton arbeitet. Dieser Drucker ist in der Lage, einen vollwertigen Rohling für die Wärmebehandlung zu erstellen, der später zu einer bekannten Keramiktasse, einem Teller oder einer originellen Figur wird. Die im Video präsentierten Produktmuster sehen sehr würdig aus:

Es muss etwas Klarheit geschaffen werden: Tatsächlich gab es schon früher Ideen für Tondrucker. Das gleiche Unternehmen 3D Systems demonstrierte Anfang dieses Jahres das CeraJet-Gerät, zu dessen Funktionen die Herstellung von Keramikgeschirr gehört. Es gab noch weitere Prototypen von 3D-Druckern, aber alle hatten eines gemeinsam: Aufgrund der Art und Beschaffenheit der verwendeten Verbrauchsmaterialien verfügten die Produkte nicht über eine ausreichende Zuverlässigkeit und Qualität. Vereinfacht gesagt war es nicht möglich, langlebige Tassen herzustellen, die sich in keiner Weise von Geschirr nach klassischer Herstellungsmethode unterscheiden würden.

Was den CeraJet von 3D Systems betrifft, so ist dieses Druckermodell, obwohl es in der Lage ist, Geschirr zu drucken, offiziell immer noch später als das Projekt von Mr. Hoskins und seinen Schutzzaubern erschienen. Vor etwa einem Jahr wurde bereits das erste funktionsfähige Muster eines 3D-Druckers vorgeführt, womit der Professor, seine Kollegen und Studenten verdientermaßen den Titel Pioniere auf diesem Gebiet erhielten.

Natürlich haben sich die Schlüsselphasen des technologischen Prozesses selbst nicht wesentlich geändert. Der Drucker übernimmt die Hauptaufgabe - dem Tonprodukt die notwendige Ausgangsform zu geben, um mit dem anschließenden Glasieren und Brennen seiner Teile fortzufahren. Die Übertragung eines virtuellen Modells auf einen vollwertigen Tonrohling erfordert viel Zeit, aber jetzt wird die Herstellung von Porzellanartikeln auch zu Hause möglich. Richtig, mit Abänderung, aber die Tatsache, dass der Käufer eine große Wohnung hat, denn die Gesamtgröße eines 3D-Druckers für Keramik ist vergleichbar mit einer Waschmaschine.

Die Zusammensetzung des Basismaterials, mit dem das vorgestellte Gerät „druckt“, wurde von Professor Stephen Hoskins entwickelt und patentiert. Das wichtigste ist Tonpulver, das Schicht für Schicht zu einer festen Figur wird. Das Gerät sollte laut seinen Autoren die Aufmerksamkeit von Designern und Künstlern sowie großen Herstellern verschiedener Keramikprodukte auf sich ziehen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Trockeneismotor 16.03.2015

Forscher haben herausgefunden, wie man die ersten Kolonisatoren des Mars antreibt: Der Planet hat viel Trockeneis, das zur Erzeugung verfügbarer Energie verwendet werden kann.

Sie haben wahrscheinlich schon bemerkt, wie ein Wassertropfen, der auf eine heiße Bratpfanne trifft, auf der Oberfläche zu rollen beginnt. Es scheint, dass die Temperatur der Pfanne viel höher ist als der Siedepunkt von Wasser, und der Tropfen sollte sofort verdampfen, aber er "lebt" noch einige Zeit. Dieser Effekt wurde erstmals 1756 von Johann Leidenfrost beschrieben. Warum verdunstet der Tropfen nicht sofort? Es geht um die Dampfschicht, die sich an der Kontaktstelle zwischen dem Tropfen und der heißen Oberfläche bildet. Ein Teil des Tropfens verwandelt sich in Dampf, der den Tropfen über die Oberfläche hebt und verhindert, dass die verbleibende Flüssigkeit sofort verdunstet. Dadurch läuft der Tropfen recht lange um die Pfanne herum.

Der Leidenfrost-Effekt ist nicht auf Bratpfannen beschränkt. Wenn Sie beispielsweise Ihren Finger sehr schnell in ein Glas flüssigen Stickstoff tauchen und schnell wieder herausziehen, friert der Finger seltsamerweise nicht ein und fällt ab, obwohl die Temperatur von flüssigem Stickstoff -196 ° C beträgt. Denn flüssiger Stickstoff beginnt beim Kontakt mit warmer Haut zu sieden, auf der sich eine Schutzschicht aus bereits gasförmigem Stickstoff bildet. Und Gase kühlen und erwärmen sich viel langsamer als Flüssigkeiten, sodass der Finger eines rücksichtslosen Experimentators keine Zeit zum Einfrieren hat. Es besteht zwar immer noch Verbrennungsgefahr, also testen Sie auf keinen Fall die Leidenfrost-Wirkung an sich selbst. Ein noch extremerer und viel gefährlicherer Trick besteht darin, eine nasse Hand in einen Behälter mit flüssigem Metall zu senken – das Wasser auf der Handoberfläche kocht sofort und bildet für den Bruchteil einer Sekunde eine Schutzschicht zwischen der Haut und dem geschmolzenen Metall .

Tricks Tricks, aber wie kann man wirklich von diesem Phänomen profitieren? Forscher der Northumbria University im Vereinigten Königreich haben einen Prototyp eines Motors gebaut, der auf einem Stück Trockeneis laufen kann. Das Design basiert auf dem gleichen Leidenfrost-Effekt. Wir erinnern uns, dass ein Flüssigkeitstropfen über eine heiße Oberfläche läuft. Genauso verhält sich ein Stück Trockeneis, wenn es ins Wasser geworfen wird. Trockeneis ist insofern einzigartig, als es sich beim Erhitzen aus einer festen Phase sofort in ein Gas umwandelt und die flüssige Phase umgeht. Die ganze Frage ist, wie er seine Energie in eine nützliche Richtung lenken kann. Ingenieure haben lange Technologien entwickelt, um Dampfenergie in mechanische Energie umzuwandeln: In einem Gasturbinentriebwerk trifft ein Dampf- oder Gasstrahl auf die Oberfläche der Turbinenschaufeln, die sich zu drehen beginnen. Aber in unserem Fall gingen die Forscher den anderen Weg.

Sie machten die erhitzte Oberfläche in Form einer Scheibe mit einem Profil, das den Schaufeln einer Turbine ähnelt. Bringt man nun einen Wassertropfen auf eine solche erhitzte Fläche, so wird der an der Kontaktstelle entstehende Dampf den Gewichtsabfall nicht nur tragen, sondern auch in eine bestimmte Richtung schieben. Der Tropfen läuft im Kreis herum, bis er verdunstet ist. Aber was passiert, wenn eine Scheibe Trockeneis auf eine so erhitzte Oberfläche gelegt wird? Verdampfendes Kohlendioxid beginnt die Scheibe zu drehen, außerdem erlaubt die Oberflächengeometrie nicht, dass sie sich von der Achse wegbewegt, Gasströme bringen die Scheibe in die Mitte zurück. Wenn Sie nun Magnete auf einer Trockeneisscheibe befestigen und die gesamte Struktur in einen leitfähigen Stromkreis legen, erhalten Sie einen echten elektrischen Generator, in dem es keine reibenden Teile und daher Reibungsverluste gibt. Die Autoren der Erfindung haben auf der Website ein Video veröffentlicht, das zeigt, wie alles funktioniert.

Okay, der Prototyp-Motor funktioniert, aber wo bekommt man Treibstoff dafür? Trockeneis kommt nicht natürlich vor. Hier suchten die Forscher nicht weniger nach Generatoren für zukünftige Besiedler des Mars oder anderer Planeten. Viele Zukunftsforscher sind sich sicher, dass die Menschheit früher oder später keine andere Wahl haben wird, als die Planeten zu besiedeln, die uns am nächsten sind.

Jetzt werden ernsthaft Programme diskutiert und entwickelt, um eine Expedition zum Roten Planeten zu schicken. Die Mitglieder der Expedition müssen dort ihr Leben ausstatten, und eines der Hauptprobleme wird darin bestehen, Energiequellen zu finden. Tatsache ist, dass Kohlendioxid auf dem Mars häufig in fester Form, also in Form von Trockeneis, vorkommt. Und es kann als Energiequelle genutzt werden. Die Einzigartigkeit des erfundenen Motors liegt in der Einfachheit des Designs - es gibt praktisch keine austauschbaren Teile. Und wenn das nächste Geschäft mehr als 50 Millionen Kilometer entfernt ist, steht das Thema Zuverlässigkeit der Geräte an erster Stelle.

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