ЦЕРН создала собственный 3D-принтер для ремонта большого адронного коллайдера

ЦЕРН начала использование технологии 3D-печати, разработанной собственными силами в стенах компании Polymers Laboratory, которой европейская организация по ядерным исследованиям владеет с 1960-х годов. Разработанный 3D-принтер для стереолитографии отныне является одним из основных инструментов для ремонтных работ и производства запасных частей для большого адронного коллайдера.

Большой адронный коллайдер, или просто БАК, является одним из самых выдающихся достижений научного сообщества и ЦЕРНа в частности, которым организация очень гордится. Правда тут есть свои проблемы. Как и у любого столь масштабного объекта, части БАКа, растянувшегося на 100 километров и находящегося на глубине 100 метров, тоже рано или поздно выйдут из строя. Стоит отметить, что поломка некоторых частей коллайдера уже происходила и раньше, и производство, а также доставка новый частей обычно занимает очень много времени.

Но теперь время производства и доставка новых ремонтных частей существенно сократится. И все благодаря тому, что европейская организация по ядерным исследованиям решила частично заменить обычные сборочные линии и использовать вместо них 3D-принтеры.

Новая разработанная ЦЕРНом машина для стереолитографии имеет возможность работы с тремя типами композитных материалов: белый и гибкий (дешевый в производстве), прозрачный (более прочный), а также синий (содержит керамические частицы и отлично подходит для использования в радиационных условиях и при условиях экстремальных температур).

Несмотря на то, что последний композитный материал в производстве обходится намного дороже, чем первые два, он имеет огромный потенциал использования на ближайшее десятилетие, или по крайней мере пока БАК будет использоваться для проведения экспериментов по столкновению частиц. А таких экспериментов запланировано уже четыре.

Эти композитные материалы обычно производятся с использованием эпоксидов кремния или полиуретана — все зависит от того, какие свойства материала важнее: пластичность, электрическая изоляционность, вязкость, или стойкость к криогенным температурам и радиации.

Здесь же стоит отметить, что ЦЕРН не просто использует технологию 3D-печати для прототипирования, 3D-принтер здесь задействуется для производства готовых запасных частей. Кроме того, теперь, когда ЦЕРН заинтересовалась весьма перспективной технологией 3D-печати, становящейся в последнее время действительно очень популярной, кто знает — может в результате дальнейшего интереса ЦЕРНа технология продолжит развиваться более активно и превратится в нечто большее.

Конечно на данный момент ЦЕРН сосредоточена на четырех предстоящих экспериментах по столкновению частиц и не говорит ни о чем таком, что было бы связано с развитием самой технологии 3D-печати. Но кто знает, возможно они припасли для всех нас сюрприз. Также не следует исключать возможности того, что помимо производства на базе 3D-печати композитных компонентов, ЦЕРН рассмотрит вариант использования 3D-принтеров для производства готовых деталей из стали, или даже из титана. Следует отметить, что некоторые 3D-принтеры уже действительно могут работать с металлами.

«Основным преимуществом 3D-принтера является то, что он позволяет производить функциональные части с точным соответствием требуемых от них механических свойств», — говорит Марко Госальвес Лопес, специалист по материалам из Polymers Laboratory.

«Отмечу, что у Polymers Laboratory имеется еще один 3D-принтер, предназначенный для послойного производства деталей из полимерной пыли. Этот принтер используется для возможности визуального изучения форм создающихся прототипов, однако он не годится для производства готовых частей».