ТПУ улучшает титановые сплавы для имплантов с помощью 3D-печати
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали технологию, позволяющую улучшить характеристики сплавов титана для костных имплантов; на сегодняшний день отличие сплавов от костной ткани затрудняет их применение, сообщила во вторник пресс-служба вуза.
По данным пресс-службы, современная медицина уделяет особое внимание разработке материалов для имплантатов с оптимальными биосовместимыми характеристиками. В качестве перспективных рассматриваются бета-титановые сплавы с добавлением ниобия, циркония, молибдена, тантала или олова. Они обладают низкой токсичностью, высокой прочностью, хорошо формуются и надежно сплавляются.
"Ученые ТПУ совместно с российскими и зарубежными коллегами разработали технологию, которая позволяет улучшить биомеханические характеристики титановых сплавов, изготовленных методом электронно-лучевой 3D-печати. В перспективе полученные материалы можно использовать для создания персональных костных имплантатов, обеспечивая более длительный срок их службы и повышая качество жизни пациентов", – сказано в сообщении. Фото: © пресс-служба ТПУ
Добавляется, что ученые изготовили методом электронно-лучевой 3D-печати образцы сплава из порошка титана с содержанием массовой доли ниобия 56%.
"Различие в механических характеристиках создает сложности при интеграции таких титановых сплавов в медицинскую практику. Например, имплантат из такого материала может принимать на себя основную нагрузку, в то время как окружающая его костная ткань начнет деградировать", – приводит пресс-служба слова руководителя научной группы "Аддитивные технологии получения и исследования перспективных материалов" ТПУ Ирины Грубовой.
По ее словам, из-за этого появляется необходимость в приближении упругости искусственного материала к упругости костной ткани. В процессе получения материала были применены три различных набора технологических параметров. Основное отличие между образцами заключалось в интенсивности тока пучка при печати, что позволило детально изучить влияние этого фактора на микроструктуру и свойства полученного сплава.
Оптимизация сплавов
Уточняется, что в настоящее время ученые продолжают работу над оптимизацией параметров и стратегий печати для изучаемых составов сплавов. Это позволит получить материалы для более широких клинических применений.
"Исследования показали, что более низкая энергия усиливала стабилизацию кристаллической решетки. Механические испытания на сжатие определили, что использование тока 4 мА (миллиамера) позволяет достичь наивысшего предела текучести, благоприятного расположения атомов внутри сплава, сниженного модуля упругости и повышенной износостойкости", – сообщила пресс-служба.
Как отметила Грубова, полученные результаты свидетельствуют, что управлять внутренней структурой и свойствами сплава можно лишь за счет изменения параметров печати.
В исследованиях принимали участие сотрудники Научно-исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" и Международного научно-исследовательского центра "Пьезо- и магнитоэлектрические материалы" Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, НИИ нанотехнологий и наноматериалов ТГУ, МГУ, Института физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Средне-Шведского университета.
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали технологию, позволяющую улучшить характеристики сплавов титана для костных имплантов; на сегодняшний день отличие сплавов от костной ткани затрудняет их применение, сообщила во вторник пресс-служба вуза.
По данным пресс-службы, современная медицина уделяет особое внимание разработке материалов для имплантатов с оптимальными биосовместимыми характеристиками. В качестве перспективных рассматриваются бета-титановые сплавы с добавлением ниобия, циркония, молибдена, тантала или олова. Они обладают низкой токсичностью, высокой прочностью, хорошо формуются и надежно сплавляются.
"Ученые ТПУ совместно с российскими и зарубежными коллегами разработали технологию, которая позволяет улучшить биомеханические характеристики титановых сплавов, изготовленных методом электронно-лучевой 3D-печати. В перспективе полученные материалы можно использовать для создания персональных костных имплантатов, обеспечивая более длительный срок их службы и повышая качество жизни пациентов", – сказано в сообщении. Фото: © пресс-служба ТПУ
Добавляется, что ученые изготовили методом электронно-лучевой 3D-печати образцы сплава из порошка титана с содержанием массовой доли ниобия 56%.
"Различие в механических характеристиках создает сложности при интеграции таких титановых сплавов в медицинскую практику. Например, имплантат из такого материала может принимать на себя основную нагрузку, в то время как окружающая его костная ткань начнет деградировать", – приводит пресс-служба слова руководителя научной группы "Аддитивные технологии получения и исследования перспективных материалов" ТПУ Ирины Грубовой.
По ее словам, из-за этого появляется необходимость в приближении упругости искусственного материала к упругости костной ткани. В процессе получения материала были применены три различных набора технологических параметров. Основное отличие между образцами заключалось в интенсивности тока пучка при печати, что позволило детально изучить влияние этого фактора на микроструктуру и свойства полученного сплава.
Оптимизация сплавов
Уточняется, что в настоящее время ученые продолжают работу над оптимизацией параметров и стратегий печати для изучаемых составов сплавов. Это позволит получить материалы для более широких клинических применений.
"Исследования показали, что более низкая энергия усиливала стабилизацию кристаллической решетки. Механические испытания на сжатие определили, что использование тока 4 мА (миллиамера) позволяет достичь наивысшего предела текучести, благоприятного расположения атомов внутри сплава, сниженного модуля упругости и повышенной износостойкости", – сообщила пресс-служба.
Как отметила Грубова, полученные результаты свидетельствуют, что управлять внутренней структурой и свойствами сплава можно лишь за счет изменения параметров печати.
В исследованиях принимали участие сотрудники Научно-исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" и Международного научно-исследовательского центра "Пьезо- и магнитоэлектрические материалы" Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, НИИ нанотехнологий и наноматериалов ТГУ, МГУ, Института физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Средне-Шведского университета.
TRUMPF продает бизнес по аддитивному производству
«Мы нашли партнера, с которым сможем целенаправленно развивать наш портфель продуктов и консалтинговых услуг».
Компания TRUMPF, мировой лидер в области станкостроения и лазерных технологий, объявила о стратегическом решении продать свой сегмент аддитивного производства (3D-печати металла). Покупателем выступил частный инвестиционный фонд Lenbach Equity Opportunities III. GmbH & Co. KG (LEO III Fund), консультируемый DUBAG Group. Это знаковое событие знаменует собой важный этап для TRUMPF, которая теперь сфокусируется на своих промышленных основных видах деятельности, а также открывает новую главу для развития технологий металлической 3D-печати под новым руководством. Сделка, о которой стало известно 7 июля 2025 года, подчеркивает динамичность и постоянные изменения на рынке аддитивного производства.
Новая компания стремится стать международным поставщиком решений для 3D-печати металлом, ориентируясь на клиентов из аэрокосмической и медицинской отраслей, а также на специализированных контрактных производителей. Компания заявляет, что будет работать «выше простой поставки оборудования», предлагая «консультации по применению, разработку технологических процессов, решения для автоматизации и концепции интеграции, охватывающие всю цепочку создания стоимости».
RUMPF был одним из первых, кто вышел на рынок аддитивного производства металлов после запуска своей технологии TrumaForm Direct Metal Deposition в 2000 году. Хотя в то время компания не получила широкого распространения, поскольку аддитивное производство металлов все еще находилось на начальной стадии развития, в 2014 году компания объявила о своем возвращении на рынок в качестве совместного предприятия с итальянской лазерной компанией Sisma . В следующем году TRUMPF представила свои технологии LMF и лазерного осаждения металлов (LMD) . С тех пор компания продолжает обновлять линейку 3D-принтеров TruPrint, добавляя улучшенные возможности обработки материалов — от драгоценных до аморфных металлов — и повышая производительность , что нашло применение в аэрокосмической отрасли , здравоохранении и других отраслях .
«Мы нашли партнера, с которым сможем целенаправленно развивать наш портфель продуктов и консалтинговых услуг».
Компания TRUMPF, мировой лидер в области станкостроения и лазерных технологий, объявила о стратегическом решении продать свой сегмент аддитивного производства (3D-печати металла). Покупателем выступил частный инвестиционный фонд Lenbach Equity Opportunities III. GmbH & Co. KG (LEO III Fund), консультируемый DUBAG Group. Это знаковое событие знаменует собой важный этап для TRUMPF, которая теперь сфокусируется на своих промышленных основных видах деятельности, а также открывает новую главу для развития технологий металлической 3D-печати под новым руководством. Сделка, о которой стало известно 7 июля 2025 года, подчеркивает динамичность и постоянные изменения на рынке аддитивного производства.
Новая компания стремится стать международным поставщиком решений для 3D-печати металлом, ориентируясь на клиентов из аэрокосмической и медицинской отраслей, а также на специализированных контрактных производителей. Компания заявляет, что будет работать «выше простой поставки оборудования», предлагая «консультации по применению, разработку технологических процессов, решения для автоматизации и концепции интеграции, охватывающие всю цепочку создания стоимости».
RUMPF был одним из первых, кто вышел на рынок аддитивного производства металлов после запуска своей технологии TrumaForm Direct Metal Deposition в 2000 году. Хотя в то время компания не получила широкого распространения, поскольку аддитивное производство металлов все еще находилось на начальной стадии развития, в 2014 году компания объявила о своем возвращении на рынок в качестве совместного предприятия с итальянской лазерной компанией Sisma . В следующем году TRUMPF представила свои технологии LMF и лазерного осаждения металлов (LMD) . С тех пор компания продолжает обновлять линейку 3D-принтеров TruPrint, добавляя улучшенные возможности обработки материалов — от драгоценных до аморфных металлов — и повышая производительность , что нашло применение в аэрокосмической отрасли , здравоохранении и других отраслях .
Forwarded from АРАТ | Ассоциация развития аддитивных технологий
Сегодня на ИННОПРОМ прошла сессия «Быстро. Сложно. Точно. Как аддитивные технологии ускоряют развитие промышленности», организованная Минпромторгом РФ и Ассоциацией развития аддитивных технологий
Что обсудили ❓
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Ученые напечатали на 3D-принтере губку на солнечной энергии для опреснения морской воды
Исследователи разработали аэрогелевый материал, напечатанный на 3D-принтере, который использует солнечный свет для преобразования морской воды в питьевую. Губчатая структура содержит микроскопические вертикальные каналы, обеспечивающие эффективное испарение воды в различных масштабах. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Energy Letters .
Материал создан с использованием пасты, содержащей углеродные нанотрубки и целлюлозные нановолокна, которая наносится методом 3D-печати на замороженную поверхность. В результате по всей структуре образуются равномерно распределенные вертикальные отверстия шириной около 20 микрометров. Испытания показали, что более крупные образцы сохраняют ту же эффективность испарения, что и более мелкие, что решает распространенную проблему масштабирования, характерную для предыдущих конструкций аэрогелей.
В ходе испытаний на открытом воздухе система состояла из аэрогелевого материала, помещённого в морскую воду и накрытого прозрачным пластиковым покрытием. Солнечный свет нагревал поверхность материала, в результате чего вода испарялась, оставляя соль. Пар конденсировался на пластиковом покрытии и стекал в установленный ниже контейнер для сбора.
Испытательная установка производила примерно 3 столовые ложки питьевой воды за 6 часов воздействия естественного солнечного света. «Наш аэрогель обеспечивает опреснение на полную мощность в любом объёме», — сказал исследователь Си Шэнь, — «что представляет собой простое и масштабируемое решение для энергосберегающего опреснения для получения чистой воды». Система работает без электричества и сложной инфраструктуры, используя для опреснения только солнечную энергию.
Исследователи разработали аэрогелевый материал, напечатанный на 3D-принтере, который использует солнечный свет для преобразования морской воды в питьевую. Губчатая структура содержит микроскопические вертикальные каналы, обеспечивающие эффективное испарение воды в различных масштабах. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Energy Letters .
Материал создан с использованием пасты, содержащей углеродные нанотрубки и целлюлозные нановолокна, которая наносится методом 3D-печати на замороженную поверхность. В результате по всей структуре образуются равномерно распределенные вертикальные отверстия шириной около 20 микрометров. Испытания показали, что более крупные образцы сохраняют ту же эффективность испарения, что и более мелкие, что решает распространенную проблему масштабирования, характерную для предыдущих конструкций аэрогелей.
В ходе испытаний на открытом воздухе система состояла из аэрогелевого материала, помещённого в морскую воду и накрытого прозрачным пластиковым покрытием. Солнечный свет нагревал поверхность материала, в результате чего вода испарялась, оставляя соль. Пар конденсировался на пластиковом покрытии и стекал в установленный ниже контейнер для сбора.
Испытательная установка производила примерно 3 столовые ложки питьевой воды за 6 часов воздействия естественного солнечного света. «Наш аэрогель обеспечивает опреснение на полную мощность в любом объёме», — сказал исследователь Си Шэнь, — «что представляет собой простое и масштабируемое решение для энергосберегающего опреснения для получения чистой воды». Система работает без электричества и сложной инфраструктуры, используя для опреснения только солнечную энергию.
В НИТУ МИСИС открылась первая в России магистратура по сертификации изделий аддитивных технологий
В рамках передовой инженерной школы Университета МИСИС начался набор на магистерскую программу «Сертификация изделий аддитивных технологий», которая подготовит специалистов в сфере сертификации, метрологического контроля, внедрения систем менеджмента качества и умеющих работать с современным оборудованием. Выпускники смогут работать инженерами по аддитивным технологиям, специалистами по сертификации, метрологами, менеджерами по качеству и руководителями проектов в высокотехнологичных отраслях.
Развитие аддитивных технологий — 3D-печати сложных деталей и изделий — стремительно модернизирует такие отрасли, как авиация, медицина, автомобилестроение и энергетика. Дальнейший рост индустрии требует жесткого контроля качества и соответствия международным стандартам. Новая программа подготовит специалистов, способных обеспечивать безопасность, надежность и функциональность изделий согласно повышенным требованиям международных стандартов ISO/ASTM..
Магистранты получат уникальный набор компетенций, охватывающий весь цикл сертификации: от механических испытаний и неразрушающего контроля до микроструктурного анализа и оформления разрешительной документации. Они будут работать с цифровыми инструментами моделирования, взаимодействовать с аккредитованными центрами, чтобы в дальнейшей выступать связующим звеном между инженерной разработкой и промышленным внедрением.
«Модель ПИШ МАСТ опирается на лучшие практики Университета МИСИС, используя в том числе успешный опыт создания партнерской сети, студентоцентричность. Наша цель — обеспечить материалами и сквозными технологиями промышленного производства атомную, авиакосмическую, биомедицинскую, металлургическую отрасли страны», — сказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Обучение построено по принципу «образование через практику»: магистранты выполняют прикладные проекты, проходят стажировки и получают профессиональный опыт в профильных компаниях-партнерах: Росатом, Металлоинвест, Объединённая металлургическая компания и др. Уже в процессе обучения в университете многие получают предложения о работе по специальности в топовых научно-производственных компаниях страны.
В рамках передовой инженерной школы Университета МИСИС начался набор на магистерскую программу «Сертификация изделий аддитивных технологий», которая подготовит специалистов в сфере сертификации, метрологического контроля, внедрения систем менеджмента качества и умеющих работать с современным оборудованием. Выпускники смогут работать инженерами по аддитивным технологиям, специалистами по сертификации, метрологами, менеджерами по качеству и руководителями проектов в высокотехнологичных отраслях.
Развитие аддитивных технологий — 3D-печати сложных деталей и изделий — стремительно модернизирует такие отрасли, как авиация, медицина, автомобилестроение и энергетика. Дальнейший рост индустрии требует жесткого контроля качества и соответствия международным стандартам. Новая программа подготовит специалистов, способных обеспечивать безопасность, надежность и функциональность изделий согласно повышенным требованиям международных стандартов ISO/ASTM..
Магистранты получат уникальный набор компетенций, охватывающий весь цикл сертификации: от механических испытаний и неразрушающего контроля до микроструктурного анализа и оформления разрешительной документации. Они будут работать с цифровыми инструментами моделирования, взаимодействовать с аккредитованными центрами, чтобы в дальнейшей выступать связующим звеном между инженерной разработкой и промышленным внедрением.
«Модель ПИШ МАСТ опирается на лучшие практики Университета МИСИС, используя в том числе успешный опыт создания партнерской сети, студентоцентричность. Наша цель — обеспечить материалами и сквозными технологиями промышленного производства атомную, авиакосмическую, биомедицинскую, металлургическую отрасли страны», — сказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Обучение построено по принципу «образование через практику»: магистранты выполняют прикладные проекты, проходят стажировки и получают профессиональный опыт в профильных компаниях-партнерах: Росатом, Металлоинвест, Объединённая металлургическая компания и др. Уже в процессе обучения в университете многие получают предложения о работе по специальности в топовых научно-производственных компаниях страны.
Крупнейшее в мире здание, напечатанное на 3D-принтере, побило все предыдущие рекорды
В Катаре реализуется крупнейший в мире проект по строительству зданий, напечатанных на 3D-принтере. Проект включает в себя печать двух школ, каждая из которых побивает действующие рекорды для зданий, напечатанных на 3D-принтере.
Проект «Школы, напечатанные на 3D-принтере» возглавляет холдинг UCC Holding в партнерстве с Управлением общественных работ Катара. UCC Holding поручил ведущей строительной компании COBOD , специализирующейся на 3D-печати , изготовить два специализированных принтера BODXL длиной 50 м (164 фута), шириной 30 м (98 футов) и высотой 15 м (49 футов). Всего строится 14 школ, две из которых строятся с использованием 3D-принтеров.
Как и в случае с другими зданиями, напечатанными на 3D-принтере, обе школы будут построены с помощью принтеров, которые будут послойно выдавливать цементоподобную смесь из роботизированного сопла, следуя чертежу, и возводить конструкцию. После завершения этого процесса строители добавят крышу, двери, окна и всё остальное, необходимое для превращения каркаса в школу.
«Проект предполагает строительство 14 государственных школ, в том числе двух, построенных с использованием технологии 3D-печати. Площадь каждой школы составляет 20 000 квадратных метров [215 000 квадратных футов], что в сумме составляет 40 000 квадратных метров [430 500 квадратных футов]», — сообщает UCC Holding. «Это в 40 раз больше, чем самое большое здание, построенное в мире на сегодняшний день с помощью 3D-печати. Две школы спроектированы как двухэтажные здания на участках размером 100 на 100 метров [328 на 328 футов] каждая, что делает этот проект беспрецедентным образцом для создания образовательной инфраструктуры будущего в Катаре и во всем регионе».
Строительство всего проекта из 14 школ должно быть завершено к концу 2025 года, и ожидается, что более подробная информация появится в ближайшие месяцы.
В Катаре реализуется крупнейший в мире проект по строительству зданий, напечатанных на 3D-принтере. Проект включает в себя печать двух школ, каждая из которых побивает действующие рекорды для зданий, напечатанных на 3D-принтере.
Проект «Школы, напечатанные на 3D-принтере» возглавляет холдинг UCC Holding в партнерстве с Управлением общественных работ Катара. UCC Holding поручил ведущей строительной компании COBOD , специализирующейся на 3D-печати , изготовить два специализированных принтера BODXL длиной 50 м (164 фута), шириной 30 м (98 футов) и высотой 15 м (49 футов). Всего строится 14 школ, две из которых строятся с использованием 3D-принтеров.
Как и в случае с другими зданиями, напечатанными на 3D-принтере, обе школы будут построены с помощью принтеров, которые будут послойно выдавливать цементоподобную смесь из роботизированного сопла, следуя чертежу, и возводить конструкцию. После завершения этого процесса строители добавят крышу, двери, окна и всё остальное, необходимое для превращения каркаса в школу.
«Проект предполагает строительство 14 государственных школ, в том числе двух, построенных с использованием технологии 3D-печати. Площадь каждой школы составляет 20 000 квадратных метров [215 000 квадратных футов], что в сумме составляет 40 000 квадратных метров [430 500 квадратных футов]», — сообщает UCC Holding. «Это в 40 раз больше, чем самое большое здание, построенное в мире на сегодняшний день с помощью 3D-печати. Две школы спроектированы как двухэтажные здания на участках размером 100 на 100 метров [328 на 328 футов] каждая, что делает этот проект беспрецедентным образцом для создания образовательной инфраструктуры будущего в Катаре и во всем регионе».
Строительство всего проекта из 14 школ должно быть завершено к концу 2025 года, и ожидается, что более подробная информация появится в ближайшие месяцы.