Изготовление кузовных деталей из металла своими руками: Изготовление деталей кузовов — Безумные идеи

Содержание

Изготовление деталей кузовов — Безумные идеи

name=’didye’ date=’Jun 28 2009, 19:56 ‘ post=’281126’]

у клокерхольма и ванвензеля

Ну, раз Вы такой начитанный, давайте подробности: ХУ из ХУ

но цены в экзисте не бьются….

Ясен пень. знаете почему? я знаю

 

производитель тайвань — И ЧТО????

не знаю. наверное плохо. а Вы что думаете?

 

кийи, хуйдаи и прочие сангЁнги за неделю сгнивают чтоль…… как наши тазики?

без малейшего понятия, за скока оне сгнивают. «мои» пороги погнили за 18 лет

если нужен гламур — покупай родное ….

нужно качество. родное — не гламур, а именно качество, гарантированное. но я пытаюсь найти заводское «по сходной цене»

 

(но не пищи 🙂 )

уже икаю

 

порог самодельный просто исполняй из простых елементов — составной, не стремись отковать одной цельнодолбленой деталью и заменяй не весь, а пораженные уровни….

хотел бы я видеть «цельнодолбленную» деталь(порог) из металла…

не стремлюсь, тем более что родной в итоге состоит кажный на сторону как минимум из 3-х элементов, а то и из 4-х

 

и эта — не глотай, плюйся 🙂

нехорошо плевать в собеседников. не приучен 🙂

 

ЗЫ Дидье, Вы «автожестянщик», или сочувствующий?

Изменено пользователем Kot Mudrago

Изготовление кузовных деталей | ZAVOD-DETALEJ.RU

Обращаясь в компанию Zavod-Detalej.ru вы обращаетесь к опытным специалистам занимающиеся изготовлением кузовных деталей. Мы в кротчайшие сроки произведем любые запчасти для кузовных автомобилей с учетом индивидуальных предпочтений.

Элементы деталей кузовов


Самым большим элементом каждого автомобиля считается его кузовная часть, она в большей степени устанавливает ключевые потребительские качества транспортных средств. Кузовная часть не является основным элементом конструкции, тем не менее, к его технологическим параметрам предъявляют довольно высокие требования, потому что, от качества изготовления кузова зависит несколько факторов:

  • скорость машины;
  • безопасность водителей и пассажиров;
  • удобство;
  • эстетические качества автомобиля.

Многие водители иногда сталкиваются с такого рода неприятностью, как повреждение кузовной части машины. Кроме деталей кузовов, мы предлагаем и изготовление деталей по образцу. Порча кузова полностью либо его единичных элементов, в основном наступает вследствие ДТП, некорректного использования автомобиля, хулиганских действий и других причин.

В отдельных случаях ремонт уже может не быть выходом из ситуации (возобновление геометрии кузовной части технически невозможен или экономически невыгоден) и необходима целостная замена элементов кузова.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Профессиональные сотрудники нашей компании помогут вам в подборе идеального варианта применения тех или иных элементов кузова вашего авто. Во многом благодаря современному техническому оборудованию, мы можем производить кузовные запчасти практически для всех автомобильных марок. Наши специалисты в короткие сроки и качественно произведут любые детали кузовной части из полимерного или металлического сырья:

  • крыло,
  • капот,
  • крыша,
  • двери,
  • порог,
  • обвес,
  • бампер,
  • радиаторные решетки,
  • спойлеры и т.д.

Если вы желаете, то возможно изготовление кузовных деталей с измененными размерами и формой, а также создание обновленного кузовного дизайна.

Кузовные части автомобиля

Кузовная часть автомобиля – это один из основных составных. Обычно детали кузова производятся из высококачественной стали углеродистой. Даже имея незначительную толщину листа, они отличаются высокой прочностью, но повышенная влажность и дефекты могут приводить к образованию коррозии. Дорожно-транспортные происшествия также могут грозить куда более серьёзными проблемами.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

В таких случаях необходима замена элементов, геометрическую форму которых восстановить не удается. В этом случае применяют специализированное оснащение, которое и помогает при изготовлении деталей трубопроводов и других изделий из металла. Нельзя обойтись и без фрезировальных, сверлильных, лентопилочных, шлифовальных установок. В период их подбора необходимо сосредоточить внимание на их качестве и кто производитель. Компания Zavod-Detalej.ru предлагает наилучшую технику, германские токарные станки обработки металла, которые обеспечивают выполнение множества технических процессов. За это время достигается необходимая степень безопасности, разгон скорости, первоначальная внешняя привлекательность облика запчастей, уют.

Кузовные элементы обязаны быть очень прочными. Важно также учитывать их лёгкость в производстве. В связи с этим применяют лиственную легированную. Недочетом этого материала считается высокая подверженность коррозии. Поэтому, после их штамповки и всех необходимых процедур проводят оцинковку. Чаще применяют специальный грунт. Перед его нанесением поверхность обрабатывают антижировым щелочным раствором. Затем наносят грунтовку, и деталь отправляют на сушку.

Алюминий же не имеет таких недостатков, именно поэтому потихоньку выталкивает сталь. Нельзя не сказать о лёгкости этого материала. Кузовная часть, изготовленная из алюминия, будет весить много меньше. Но также есть и другие особенности:

  • низкая шумоизоляция,
  • стоимость.

Для того чтобы избавиться от сторонних звуков и вибрации во время передвижения, необходима дополнительная шумоизоляция и качественное изготовление кузовных деталей. Ремонт таких элементов, производится с применением специализированного оборудования.

Самодельный автомобиль. Кузов из стеклопластика. — BOSSCAR.RU

Самодельные автомобили (то, что мы сегодня называем самоделками) начали строить еще с появлением первых заводских моделей. Использование отдельных серийных агрегатов, и целых кузовов без наружных панелей дает возможность строить автомобили с оригинальным дизайном и нестандартными потребительскими свойствами. Поменять серийный руль на руль с тюнингом (анатомия + кожа)

Причем, техническая начинка донора обеспечивает самодельному автомобилю современные характеристики передвижения и комфорта.

Автомобиль-реплика Morgan Aero-8 построен на шасси японского представительского седана Toyota Crown. Привлекательность этого донора в его конструкции. Кузов Крауна стоит на полноразмерном подрамнике (хотя и не жестком), к которому крепятся все элементы двигателя, трансмиссии, подвески и топливной системы. Для изготовления на его базе самодельного автомобиля можно полностью отказаться от использования родных кузовных элементов.

Компоновка ходовой части оставлена без изменений, двигатель не передвигался, но радиатор переставлен за двигатель.

Панели нового кузова сделаны из стеклопластика и смонтированы на пространственной трубчатой раме. В крыше врезан стеклянный люк. Сама крыша съемная и крепится к кузову и рамке ветрового стекла четырьмя болтами. Зеркала заднего вида от Crown закреплены на самодельных кронштейнах. Как и у прототипа, на реплике установлены фары от Volkswagen New Beetle. Решетка радиатора изготовлена из латуни и покрыта хромом. Дверные ручки от Alfa Romeo, приборы от Crown.

Детали интерьера изготовлены из стеклопластика и обтянуты кожей и алькантарой.

На выставке «Автоэкзотика» в Тушино в 1999 году, мы с моим товарищем- вдохновителем постройки эксклюзивных автомобилей выставляли свой первый самодельный автомобиль Агата. К нам подошел молодой парень и поинтересовался, сможем ли мы сделать автомобиль по его проекту. Мы согласились. Мой товарищ взялся руководить этой стройкой, а я обещал слепить, склеить и собрать кузовные детали на раме донора.

Сначала был найден донор: в приличном состоянии, сравнительно свежая  Toyota Crown.

Макет прототипа взяли из магазина игрушек. Масштабная модель автомобиля Morgan Aero-8 прослужил нам ориентиром для построения пропорций  и пластики кузова.

На подрамнике донора я свинтил каркас из ДСП, брусьев и натянул на него оргалит.

Каркас в местах, где форма кузова имела округлые поверхности, я завалил пластилином и придал форме пластику схожую с прототипом. В целом пропорции и размеры кузова отличаются от английского Моргана. Наша реплика шире, длиннее и выше оригинала.

По пластилину я наформовал стеклопластик и сделал матрицу. Это был мой рекорд, когда я в одиночку склеил матрицу кузова за одну неделю…

Снимали корки матрицы уже вдвоем. Очищать их от пластилина и шкурить было, наверное, самой тяжелой и грязной работой. Часть макета во время съема матрицы, естественно, разрушилась.

Зашкуренные фрагменты матрицы мы свинтили и установили собранную матрицу для формовки кузовных панелей. В этой чаше мне предстояло построить в негативе форму внутренних поверхностей деталей кузова.

Поэтапно, в порядке очередности расположения деталей в кузове, я простраивал и вылепливал из пластилина боковины дверей, дверные проемы, отвороты-водостоки проемов капота и багажника, фланцы съемной крыши, ниши номерного знака, фар, фонарей и крышки топливного бака. Так же, поэтапно мы заформовывали эти опалубки стеклопластиком.

Прямо в матрице мы сварили и собрали легкую трубчатую раму по контуру уже готовых стеклопластиковых деталей. По фланцам дверных проемов, водостоков и отворотам порогов мы приклеили эту раму к кузовным панелям.

В результате, после съема матрицы у нас получился жесткий кузовной верх, с дверями, съемной крышей, капотом и крышкой багажника.

Много времени ушло на установку верха кузова на раму донора и изготовление пола. Панели пола, моторный щит, дно багажника и арки колес мы выклеивали из стеклопластика. Стеклопластиком же склеили между собой верх кузова и полы. Получилась достаточно жесткая конструкция, тем более, что пол мы тоже укрепили металлическим каркасом. Раму пола закрепили на раме Крауна на родных подушках.

Под капотом сделали раму и закрепили на ней радиатор с вытяжными вентиляторами позади двигателя. В передней части кузова мы склеили моторный щит, на котором закрепили остальные детали. Поскольку Toyota Crown праворульный автомобиль, пришлось переносить рулевой механизм на левую сторону.

К сожалению, время изготовления кузова до покраски было ограничено шестью месяцами, а количество исполнителей — бюджетом, поэтому во многих случаях приходилось поддаваться на компромиссные решения. Уложиться в сроки, в частности, нам помогло упрощенное конструктивное и технологическое решение капота. Мы объединили капот с бампером и крыльями, хотя из-за этого он стал значительно тяжелее. Вся эта корка поднимается на двух трубчатых кронштейнах-петлях, закрепленных на раме кузова над приборным щитом. Стеклопластиковая панель капота сама имеет стальной подрамник и металлическую фальшпанель, которая расположена близко к двигателю. В опущенном положении вся конструкция крепится с боков и спереди к раме кузова. Крышка багажника тоже усилена рамкой из стального профиля и закреплена на кронштейнах – петлях к раме кузова. Для фар и фонарей в стеклопластике отформованы ниши, защищающие заднюю сторону светотехники.

В кузове реплики мы сразу заложили конструкцию съемной жесткой крыши. Снизу через фланцы она опирается на полку за задними сидениями и крепится к раме кузова, а спереди к раме рамки лобового стекла. Заднее стекло на съемной крыше, лобовое и боковые стекла плоские, изготовлены по индивидуальным размерам. Трудно было подобрать подходящие уплотнители для наших безрамочных дверных стекол. Так до конца эту проблему нам на этом кузове решить не удалось. Впредь решили, по возможности, использовать в комплекте стекло с уплотнителем от подходящего донора.

Внутри дверных коробов я собрал подрамники из металлического профиля для монтажа направляющих стекол, установки петель, замков и ручек. Двери повесил на петли в проемах и подогнал зазоры. После этого были изготовлены кронштейны из металлического профиля и стеклопластика для штатных зеркал и прикручены к дверям. Ручки от Alfa Romeo встали на свои места на дверях.

В салоне поставили кресла и прикрепили их через пол к раме кузова. Смонтировали консоль с рычагом ручного тормоза и ручкой переключения передач, педальный узел и рулевую колонку с рулем на удобном расстоянии от сидения. По сидениям же спроектировали и изготовили из стеклопластика подоконники, обшивки и ручки дверей, панели щитка приборов и корпуса консоли. После покраски кузова все детали интерьера обтянули кожей и алькантарой.

Автомобиль эксплуатируется уже несколько лет в сухую и теплую погоду.

Спасибо всем, кто принимал участие в изготовлении автомобиля.

Статьи о тюнинге своими руками.

Автор: Михаил Романов
Сайт: http://bosscar.ru

При копировании статьи поставьте, пожалуйста, ссылку на мой блог.

Сварка кузовного металла своими руками электродом и полуавтоматом

Применение качественного металла для изготовления кузова автомобиля не может исключить вероятность обширного распространения коррозии при небрежном отношении к его обслуживанию. А если авто попало в серьезное ДТП? В обоих этих случаях для устранения появившихся дефектов используется сварка кузовного металла.

1 / 1

Получить качественные сварные швы и высокую производительность процесса можно лишь при правильном подборе способа сварки. Необходимо понимать, что сваривать тонколистовой металл, нужно с применением технологии, отличающейся от выполнения сварного соединения толстостенных деталей. Во втором случае не нужно волноваться за тепловую деформацию и возможное искривление свариваемых заготовок. К тому же исключается вероятность появления прожогов в результате случайного перегрева металла. При сварке тонких листов требуется обеспечить прочность шва и предотвратить нарушение целостности листов в месте их соединения.

Подготовка оборудования к сварке

Приступая к ремонту кузовного металла, требуется обязательно произвести надлежащую подготовку используемого сварочного оборудования. Эта процедура стандартно осуществляется по следующему алгоритму:

  • Проверяется питающая сеть на способность выдерживать требуемую нагрузку, так как сварочный аппарат относится к разряду электроприборов с высокой мощностью потребления электроэнергии. Обеспечить гарантированное функционирование сварочного оборудования способна не каждая электросеть.

  • Требуется правильно подобрать сварочную проволоку по материалу и диаметру в соответствии со свариваемым металлом, правильно выбрать подающие ролики и детали сварочной горелки. Далее следует установить катушку с проволокой в сварочный аппарат и заправить проволоку в систему подачи проволоки и сварочную горелку. Для этого снимается сопло, а дальше, используя специальный ключ, отвинчивается медный наконечник горелки. Проволока запускается в канал горелки, нажимается кнопка протяжки проволоки. После появления проволоки из выхода сварочной горелки подачу нужно остановить.

  • Устанавливается контактный наконечник и сопло на сварочную горелку.

  • Выбирается полярность тока. Наиболее распространенная полярность для полуавтоматической сварки – обратная, когда горелка подключена на «+», а кабель на изделие на «-». Если используется порошковая самозащитная проволока, то должна быть использована прямая полярность.

  • Устанавливается режим сварки – сварочный ток и напряжение.

  • Используя специальный шланг, подключается баллон с углекислым газом или сварочной смесью к полуавтомату (если используется сплошная проволока или порошковая газозащитная). На регуляторе баллонного редуктора устанавливаем необходимый расход газа.

Сварочный аппарат готов к осуществлению процесса ремонта кузова автомобиля.

Виды сварных швов

Сварка кузовного металла может проводиться различными видами соединений:

  • Стыковое. Данный вид традиционно используют при фрагментарной замене детали на кузове авто. К примеру, заменить кусок «прогнившего» металла на крыле либо наварить заплатку. Так как в этом случае применяются тонкие листы, то нет потребности в снятии фасок с их краев в месте проведения сварки. Сложность выполнения этого вида соединения состоит в том, что нужно тщательно подготавливать кромки соединяемых фрагментов. При этом между таким листовым металлом нужно оставлять небольшой зазор. Одновременно с этим нужно смотреть, чтобы не осталось непроваров в месте сварки. Металл будет немного расширяться при нагревании во время проведения сварочного процесса.

  • Нахлест. В этом случае один лист накладывают на другой. Применяют в основном для реставрации проржавевших участков. По такому способу сварной шов выполняется в месте касания листового металла. В результате использования данной технологии получается двойная толщина соединения.

  • Соединения внахлест с пазом. Для осуществления этого метода требуется при подготовке одного из листов применять специальный инструмент. В подготовленный фланец вставляется вторая часть листового металла. При этом такую выпуклость оставляют с тыльной стороны. После приварки создается впечатление полной целостности ремонтируемого участка кузова.

  • С имитацией заклепочного соединения. Это своеобразная комбинация наложения листов внахлест с точечной сваркой. Такой метод пользуется большой популярностью при ремонте кузовов авто в автосервисах при соединении крыльев, новых порогов, разнообразного типа силовых элементов.

Также сварка кузова может осуществляться с выполнением сварных швов нескольких видов:

  • Сплошной. В нем отсутствуют промежутки по длине. В кузовном ремонте его применяют очень редко, так как кузов должен обладать некоторой «эластичностью». Это дает возможность исключить вероятность появления трещин и усталостных вмятин в ходе эксплуатации автомобиля. А сплошной шов предаст кузову дополнительную жесткость.

  • Сплошной прерывистый. В этом случае соединение листов производиться за счет чередования проваренных участков с участками, на которых отсутствует сварное соединение . Чаще всего шов такого типа выполняется для соединения основных силовых элементов кузова авто, изготовленных из толстолистового металла.

  • Точечный. Это отдельные сварные точки, выполненные с некоторым их перекрытием. В основном таким швов сваривают встык детали различной толщины.

Оборудование для сварки кузовных металлов

В большинстве случаев кузовные работы осуществляются с применением сварочного источника питания инверторного типа, позволяющим гарантировать поддержание постоянной электрической дуги в среде защитного газа при выполнении неразъемного соединения листов металла толщиной 0,8…1,0 мм. Предлагаемые сварочные установки MIG пользуются повышенным спросом как на небольших производственных фирмах, так и в автосервисах для сварки тонколистового материала.

Чтобы осуществить ремонт кузовного металла на высоком качественном уровне предлагаем купить в нашем магазине следующие модели полуавтоматов инверторного типа:

  • КЕДР AlphaMIG-200S. Данная сварочная установка отличается хорошей мобильностью за счет компактных габаритов и малого веса. Такой переносной высокопроизводительный сварочный источник обладает расширенным функционалом. На нем можно легко осуществлять смену полярности, подбирать параметры сварки благодаря синергетическому управлению.

  • КЕДР AlphaMIG-250S-1. С помощью этой модели можно производить полуавтоматическую сварку деталей из разнообразных сталей, включая, углеродистые, низко- и высоколегированные, а также алюминиевые сплавы. Главное ее достоинство – возможность подключать к однофазной сети питания. Установка интеллектуального блока управления позволяет сварщику легко менять рабочие процессы с учетом конкретного свариваемого материала.

  • КЕДР AlphaMIG-250S-3. Эта модель пользуется хорошим спросом не только на средних и малых производствах, но и на крупных автосервисах, за счет прекрасной компактности, экономичности, высокой производительности, доступной цене. Оснащение установки надежным 4-роликовым подающим механизмом дает возможность осуществлять сварочный процесс на протяжение длительного времени без перерывов в работе.

Также рекомендуем приобрести присадочную проволоку, электроды, маску сварщика, краги, электрододержатели, горелку и расходные части, клеммы, редукторы, регуляторы, манометры и другие аксессуары, необходимые для осуществления качественного процесса сварки.

Как сделать пресс форму для штамповки металла

Штамповка – один из самых выгодных способов обработки сталей давлением. Для нее необходимы пресс, шайба и матрица, пресс-форма, ножницы. В зависимости от операции (гибка, резка, вытяжка и пр.) нужны разные пресс-формы. Металл подвергается штамповке, как в горячем, так и в холодном виде.

Изготовление пресс-формы – длительный и затратный процесс, требующий высокий уровень подготовки. Без пресс-формы не обойтись при изготовлении многосерийный деталей: дорогое оборудование долго служит и ведет к удешевлению конечного продукта.

Выбор материала

Для пресс-форм используют высокопрочные стали, способные выдерживать ударные нагрузки. Эти стали хорошо закаливаются и обладают высокой вязкостью. Чаще всего применяют 40Х13 и 5ХНМ.  Для штампов выбирают прочные стали Ст45, Ст40Х, У8.

Для холодной штамповки применяют гидравлический пресс из-за разнообразия его конфигураций и небольшого расхода металла.  Для вырубки и пробивки выбирают инструмент с большим ходом шайбы.

ВАЖНО! Стали У8А и 8ХФ не применяются для изготовления деталей пресс-форм. Сталь У10А тверда после термообработки, но изготовляемые с ее помощью детали придется подвергать дополнительной механической обработке.

Способы изготовления

Есть три способа изготовления формы для штамповки:

  • Переделывание имеющейся пресс-формы;
  • Изготовление с нуля;
  • Сборка из готовых материалов.

Первый вариант встречается крайне редко из-за затрат, проще сделать самостоятельно. В странах СНГ создают формы от колонков до формообразующих. Есть тенденция на изготовление пресс-форм по специализации. На разных заводах изготавливают все части формы, в конечном месте их собирают в готовый продукт.

Изготовление форм для штамповки алюминиевых деталей удешевляется путем повторного безремонтного использования пресс-форм, уже отработавших срок на более высокоточных деталях. Алюминиевые детали не имеют жестких допусков, поэтому такой вариант приемлем.

Изготовление пресс-форм с нуля

Для создания формы  необходимо 2 листа или бруса стали в зависимости от формы изделия. Одна часть будет отвечать за подвижную часть конструкции (пуансон), а вторая за матрицу.

Выбрав материалы для заготовок и инструмента, можно создавать форму для штамповки. Имея чертежи детали, проектируется оснастка. С помощью лазера или токарного станка вырезаются отверстия и выемки в заготовках для пресс-формы. Для надежности нужно плотно скрепить две плиты и зафиксировать до окончания работ. Тщательно отладьте литниковую систему. Чтобы изготовить некоторые детали сложного рельефа, может потребоваться фрезерный станок и последующая ручная работа напильником.

Готовое изделие проверяют в работе на пробных изделиях. Это дает возможность узнать результат и подогнать пресс-форму в случае каких-либо неточностей. Литниковая система должна быть налажена для лучшего результата.

Изготовление пресс-формы – процесс сложный, но необходимый для серийного производства деталей.

( Пока оценок нет )

Штамповка деталей из листового металла холодная штамповка

Одна из наиболее популярных технологий металлобработки – это штамповка. При ее помощи делают детали для всех сфер народного хозяйства. Применение штамповки дает возможность получать из плоского листа детали разного размера и формы.

Технология штамповки деталей из листов металла и ее виды

Обработка деталей из листового металла – это процесс получения деталей нужной формы и конкретного размера. Работа по появлению деталей происходит на спецоборудовании с использованием инструмента с названием штамп.

Говоря о деталях, выполненных из листового металла, нужно понимать, что на заготовку оказывается серьезное давление. Технологию штамповки начали использовать еще в старые времена. Аналогичным образом, делали орудия для обработки земли, посуду, украшения.

Штамповка деталей из листов металла

Сейчас такая технология повсеместно используется при изготовлении деталей из листового металла, обладающих разнообразными размерами и формой. Этот вид обработки повсеместно используется в автомобиле строении при изготовлении кузовных деталей.

Холодная и горячая листовая штамповка

Получение деталей из листового металла можно сделать в холодном или горячем виде.

Холодная штамповка

Использование холодной обработки давлением считают очень хорошим способом обработки листового металла. Использование подобного варианта выполняют в том случае, когда нет надобности в последующей обработке механическим путем, к примеру, резанием. Подобный вариант получения деталей используют очень часто во время изготовления деталей автомобиля, компонентов конструкции авиационной техники и ряда иных.

Применение метода холодной металлобработки давлением дает возможность выполнить большую экономию листового металла, конечно, при правильном раскрое листа и правильно изготовленной штамповой оснастки. Самую большую результативность штамповка показывает в крупносерийном и массовом производстве.

Этот способ показывает самую большую результативность во время работы с подобными сталями, как углеродистые и легированные. Более того, штамповкой получают детали из многих цветных металлов, к примеру, медных или сплавов алюминия.

Холодная штамповка листового металла

Помимо листовых металлов, метод листовой штамповки допускается применять и во время получения деталей из резинового материала, картона и многих полимерных материалов.

Кстати, такая металлобработка делает лучше его параметры прочности.

Горячая штамповка

Такой способ обработки листового металла используют при изготовлении деталей котельных и отдельных деталей, применяемых в корабельном деле. Для этих деталей используют стальные листы у которых толщина в 3 – 4 мм.

Технологичные операции используемые в горячей штамповке в большинстве случаев схожи с теми, которые используются в обработке холодным способом листового металла. Инженеры, разрабатывающие технологии обработки листового металла должны иметь в виду то, что детали обязаны быть разогреты до конкретной температуры. Исходя из этого необходимо обязательно учитывать подобные явления как утяжка листового металла, при выполнении отверстий, гибке и ряда иных. Также, при остывании деталей нужно не забывать и о возникающем короблении.

Горячая штамповка листового металла

Все это приводит к тому, что изменяются размеры допусков, на размеры приобретаемых из металла деталей.

Прежде чем начинать обработку на прессовом оборудовании металлические заготовки проходят нагрев в печах разного типа, к примеру, электрических или газопламенных.

Операция, в процессе которой происходит отделение части листового металла, от тела будущей детали называют резкой. Данную операцию используют для производства и готовых деталей, и при выполнении разрезания листового металла на полосы заданных размеров. При выполнении данной процедуре нужно обеспечить очень много готовых деталей, аналогичным образом, кол-во отходов будет минимизировано.

Газокислородная резка металла

Результативность разрезания определяет показатель применения листа. Его рассчитывают как отношение площади полученных деталей к площади целого листа.

Для данной процедуре используют различное оборудование, в том числе вибрационные, дисковые, гильотинные и остальные виды прессового оборудования.

Так называют технологическую операцию по получении заготовки с замкнутым контуром.

Вырубка листового металла

Операция из-за которой заготовку выполненную в плоском виде трансформируют в пространственную. Вытяжную систему применяют во время изготовления деталей разнообразной формы и цилиндрические, и конусные, и коробчатые.

Ротационная вытяжная труба металла

Для вытяжной трубы используют штамповую оснастку, состоящая из пуансона, который втягивает металл листовой в отверстие размещенное в матрице.

Данная операция дает возможность получать из листовой заготовки детали с необходимой формой изгиба.

Данную операцию используют если понадобится получения отверстий конкретной формы.

Координатная пробивка и ее минусы

Рельефная формовка

Так называют операцию, которая дает возможность менять форму в каком-нибудь определенном месте, однако при этом сберегается внешний контур детали.

Рельефная формовка листового металла

Вот например можно привести производство жестких ребер.

Оборудование и инструменты

Оборудование, которое нужно для выполнения штамповки включает в свой состав – прессы, а для инструмента для работы используют штампы.

В основном, в цехах, где выполняют штамповку используют пресса 2-ух типов – механичные и гидравлические. В станках первого типа, для выполнения операции применяют энергию падающего шатуна, в оборудовании второго типа, для обеспечения достаточной нагрузки применяют гидравлическую машину, которая создаёт усилие на штамповочном узле.

К механическим станкам относят и например кривошипно-шатунные, винтообразные, гильотинные, комбинированные и некоторые прочие.

Усилие, какое будет направлено на формование детали, все зависит от модели пресса может составлять несколько килограмм (настольные прессы, пневматического действия), а может пару сотен тонн, к примеру, пресс марки КА9536. Его усилие составляет 400 тонн, дина хода шатуна составляет 250 мм, а самый большой размер штамповой оснастки составляет 1000 на 1000 мм в плане.

У нас действует ГОСТ 6809-87. Он определяет технические параметры для прессового оборудования, используемого в горячей штамповке.

Станок для штамповки листового металла должен быть поставлен на отдельный фундамент, который не связан с ключевым основанием строения, в котором размещаю штамповочный цех.

Прессовое оборудование может быть применено в производствах по крупносерийному или массовому изготовлению деталей.

Прессы, фактически различных типов имеют два рабочего режима, ручной и автоматизированный. Последний, позволяет устанавливать их в линии по изготовлению трудных деталей.

К примеру, во время изготовления кузовных деталей автомобиля, в одной линии размещено несколько прессов. На каждом из них установлены частные штампы, методичное применение которых дает возможность получать из листа готовую деталь, к примеру, крышку багажного отделения или дверь.

Точность обработки на подобном оборудовании позволяет запускать полученные детали в последующее производство без применения промежуточных операций, которые связаны с механической обработкой.

Рабочий принцип и устройство прессов разных типов

Прессовое оборудование механического типа может применять в своей работе энергию сжатого воздуха. Для этого в штамповочных цехах используют линии подачи сжатого воздуха. Рабочее давление в них составляет 8 – 12 атм. Станки данного типа оборудуют очистными системами воздуха от воды и следов масел.

Прессовое оборудование механического типа

Сжатый воздух, учавствует в раскрутке маховика, который поднимает шатун в верхнее положение. Нажимая на педаль или кнопки управления прессом, оператор открывает муфту, воздух выходит из системы и шатун под собственным весом устремляется вниз.

Гидравлические прессы

Гидравлический пресс, собой представляет набор деталей, включающий в свой состав:

  • емкость для хранения масла;
  • станцию насосную, приготовленную для создания нужного давления на шток пресса;
  • фильтрационую систему, отделяющих от жидкости для работы воду и твёрдые частицы.

Гидравлические прессы для листового металла

Все прессы включают в состав собственной конструкции силовые распределительные шкафы, выносные пульты, с которыми конкретно работает оператор пресса.

Радиально ковочный аппарат

Главное предназначение аппарата данного типа – это получение заготовок для валов конкретной формы и размера.

Радиусная гибка листа

Очень часто на оборудовании данного типа делают заготовки с диаметром порядка 150 мм и длиной до 1200 мм.

Электромагнитный пресс

Прессы данного типа возникли не так давно. В качестве энергетического источника для получения деталей заданной формы применяют сердечник, являющийся частью электромагнита.

Электромагнитный пресс для листового металла

Собственно он перемещает ползун, на котором поставлена верхняя часть штампа, а возвращают его в начальное положение возвратные пружины. Станки такого типа показывают хорошую производительность. Очень часто используют электромагнитные прессы с длиной хода в 10 мм, а усилие на штампе составляет 2,5 тонны.

Инструмент для штамповки

Для обработки деталей с помощью штамповки используют инструмент с названием штамп.

Штамп для листового металла

Он состоит из 2-ух частей, верхняя крепится на подвижном ползуне, нижняя на неподвижном столе, который считается важной частью станины.

Для изготовления штампов используют инструментальные стали типа У8, ХВГ и остальных.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

Как машина делается


Как сделать автомобиль своими руками

Содер­жа­ние:

Жела­ние сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми воз­ни­ка­ет от вдох­но­ве­ния и моти­ва­ции. Это может быть доро­гой спор­тив­ный авто­мо­биль, кото­рый Вы не може­те себе поз­во­лить купить, либо жела­ние создать авто­мо­биль с соб­ствен­ным дизай­ном. Есть несколь­ко спо­со­бов реа­ли­зо­вать свою меч­ту. В этой ста­тье я рас­ска­жу о том, как сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми. Рас­смот­рим как созда­ёт­ся макет-осно­ва для фор­мов­ки кузо­ва, спо­со­бы изго­тов­ле­ния кузо­ва авто­мо­би­ля, а так­же как мож­но собрать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми из гото­во­го набо­ра (kit-car).

Что нужно уметь, чтобы сделать автомобиль своими руками?

Про­цесс созда­ния авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми нель­зя назвать про­стым. Даже извест­ные авто­про­из­во­ди­те­ли ино­гда допус­ка­ют ошиб­ки в рас­чё­тах и сбор­ке авто­мо­би­лей. Тем не менее, если есть боль­шое жела­ние и уме­ние рабо­тать рука­ми, то, исполь­зуя доступ­ные мате­ри­а­лы и инстру­мен­ты, мож­но сде­лать авто­мо­биль само­сто­я­тель­но. Кро­ме все­го про­че­го, для это­го тре­бу­ет­ся силь­ная воля и упор­ство, тогда мож­но полу­чить впе­чат­ля­ю­щие резуль­та­ты.

Базо­вые зна­ния и навы­ки, кото­рые необ­хо­ди­мы это: пони­ма­ние устрой­ства авто­мо­би­ля, уме­ние рабо­тать с метал­лом, стек­ло­во­лок­ном и шпа­клёв­кой, уме­ние поль­зо­вать­ся сва­роч­ным аппа­ра­том, базо­вые зна­ния элек­три­ки авто­мо­би­ля.

Неко­то­рым вещам, кото­рые Вы не уме­е­те делать, при­дёт­ся научить­ся в про­цес­се созда­ния авто­мо­би­ля. Мно­гое мож­но изу­чить из руко­водств и инфор­ма­ции из Интер­не­та. На этом сай­те есть ста­тьи об авто­мо­би­лях, создан­ных люби­те­ля­ми, не обла­да­ю­щих боль­шим опы­том и обу­чав­ших­ся все­му в про­цес­се построй­ки само­дель­ной маши­ны. Вот два при­ме­ра: ста­тья “о созда­нии драг­сте­ра, сти­ли­зо­ван­но­го под Ferrari Enzo” и вто­рая ста­тья “о созда­нии авто­мо­би­ля Scorpione”. Ино­гда будет разум­но при­бег­нуть к помо­щи спе­ци­а­ли­стов. Поду­май­те, что Вы смо­же­те сде­лать сами, а для како­го эта­па луч­ше при­влечь дру­го­го масте­ра. Мно­гим хочет­ся думать, что они пер­во­класс­ные масте­ра на все руки и всё смо­гут сде­лать само­сто­я­тель­но, без при­вле­че­ния помо­щи. Это, порой, явля­ет­ся при­чи­ной, поче­му про­ект затя­ги­ва­ет­ся на слиш­ком дол­гое вре­мя. Ведь то, что может сде­лать опыт­ный про­фес­си­о­нал за день, люби­тель может про­во­зить­ся неде­лю, а то и доль­ше. К при­ме­ру, если Вы не уме­е­те кра­сить, то мож­но само­му под­го­то­вить кузов к покрас­ке, а на саму покрас­ку отвез­ти маши­ну к маля­ру. Либо обтя­ги­ва­ние сало­на оби­воч­ным мате­ри­а­лом мож­но дове­рить спе­ци­а­ли­стам в этом деле. Таким обра­зом, общий про­цесс созда­ния авто­мо­би­ля не будет казать­ся нере­аль­ным.

Мастерская и инструменты

Нуж­но рас­по­ла­гать тёп­лой мастер­ской с доста­точ­ным сво­бод­ным про­стран­ством.

Изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми тре­бу­ет нали­чия необ­хо­ди­мых инстру­мен­тов. Спе­ци­аль­ные инстру­мен­ты и стан­ки поз­во­ля­ют сде­лать рабо­ту быст­рее и про­ще, но без них мож­но обой­тись.

Вот основ­ные необ­хо­ди­мые инстру­мен­ты, кото­рые нуж­ны при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми:

  • Необ­хо­ди­мо иметь хоро­ший вер­стак с боль­ши­ми тис­ка­ми.
  • Пол­ный набор руч­ных инстру­мен­тов
  • Дрель, а луч­ше уста­нов­ку для вер­ти­каль­но­го свер­ле­ния
  • Бол­гар­ка
  • Сва­роч­ный аппа­рат (луч­ше полу­ав­то­мат)
  • Ком­прес­сор. Для покрас­ки и для функ­ци­о­ни­ро­ва­ния пнев­мо­ин­стру­мен­тов.
  • Крас­ко­пульт
  • Зажи­мы раз­ных раз­ме­ров (для креп­ле­ния дета­лей перед свар­кой)
  • Киян­ки раз­ных раз­ме­ров и форм, молот­ки и под­держ­ки для фор­мов­ки метал­ла (в слу­чае созда­ния кузо­ва из листо­во­го метал­ла).
  • Ста­нок «англий­ское коле­со» и листо­ги­боч­ный ста­нок (для более лёг­кой фор­мов­ки листо­во­го метал­ла). Как уже упо­ми­на­лось ранее, без этих стан­ков, молот­ков и кия­нок мож­но обой­тись, даже если делать кузов из листо­во­го метал­ла. Раз­ные мето­ди­ки созда­ния кузо­ва мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.

Как самому сделать автомобиль с нуля?

Изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля с нуля пред­по­ла­га­ет созда­ние всех его ком­по­нен­тов и пра­виль­ная их ком­по­нов­ка. Это очень непро­стой про­цесс и может затя­нуть­ся на неопре­де­лён­но дол­гое вре­мя. К при­ме­ру, аме­ри­ка­нец Кен Имхофф делая копию авто­мо­би­ля Lamborghini Countach, мак­си­маль­но при­бли­жен­ную к ори­ги­на­лу, изго­тав­ли­вал прак­ти­че­ски всё с нуля, даже колёс­ные дис­ки. Будучи про­фес­си­о­наль­ным фор­мов­щи­ком метал­ла, он потра­тил 17 лет, что­бы пол­но­стью завер­шить про­ект. В интер­вью он при­знал­ся, что это было не выгод­ное заня­тие и было для него как инте­рес­ная игра. Чаще все­го, при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми, в каче­стве осно­вы берёт­ся суще­ству­ю­щий серий­ный авто­мо­биль и пере­де­лы­ва­ет­ся. Это самый реаль­ный путь сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми – сде­лать само­сто­я­тель­но кар­кас, кузов и инте­рьер, а все осталь­ные ком­по­нен­ты взять гото­вы­ми, у дру­го­го авто­мо­би­ля или несколь­ких авто­мо­би­лей. Точ­но так­же дела­ют неболь­шие про­из­во­ди­те­ли авто­мо­би­лей по все­му миру в послед­ние 50 лет или боль­ше.

Нуж­но обза­ве­стись необ­хо­ди­мы­ми руко­вод­ства­ми по авто­мо­би­лю, кото­рый будет исполь­зо­вать­ся в каче­стве доно­ра, что­бы пони­мать устрой­ство всех его узлов (дви­га­те­ля, руле­во­го управ­ле­ния, под­вес­ки, тор­моз­ной систе­мы, элек­три­ки).

Создание собственного дизайна кузова

Мно­гие авто­лю­би­те­ли меч­та­ют об обла­да­нии одно­го един­ствен­но­го авто­мо­би­ля с необыч­ным дизай­ном, авто­мо­би­лем сво­ей меч­ты. Мож­но спро­ек­ти­ро­вать и сде­лать такой авто­мо­биль само­сто­я­тель­но. Нача­ло пла­ни­ро­ва­ния дизай­на и стро­и­тель­ства авто­мо­би­ля начи­на­ет­ся с идеи. Дизайн может быть инди­ви­ду­аль­ным, либо ком­би­ни­ро­вать в себе суще­ству­ю­щие фор­мы, взя­тые с дру­гих авто­мо­би­лей. К при­ме­ру, это может быть перед­няя часть, похо­жая на одну маши­ну, а зад­няя — на дру­гую. Когда образ ваше­го авто­мо­би­ля будет при­ду­ман, то его нуж­но нари­со­вать. Суще­ству­ет мно­же­ство гра­фи­че­ских ком­пью­тер­ных про­грамм, кото­рые помо­гут спла­ни­ро­вать и спро­ек­ти­ро­вать авто­мо­биль. Решив, как будет выгля­деть ваш авто­мо­биль, нуж­но понять, какая колёс­ная база под него подой­дёт. Нуж­но выбрать доно­ра, похо­же­го по пара­мет­рам, что­бы колёс­ная база соот­вет­ство­ва­ла, или же её нуж­но будет изме­нить.

Изготовление полномасштабного макета-основы для создания кузова

Для созда­ния кузо­ва нуж­но сде­лать макет-осно­ву. По этой осно­ве мож­но будет под­го­нять листо­вой металл (фор­му­ет­ся стан­ком “англий­ское коле­со” или молот­ка­ми и киян­ка­ми и на каж­дом эта­пе при­кла­ды­ва­ет­ся к маке­ту), либо сфор­мо­вать стек­ло­во­лок­но, про­пи­тан­ное поли­эфир­ной смо­лой. После фор­мов­ки кузо­ва, макет-осно­ва никак не участ­ву­ет в кон­струк­ции авто­мо­би­ля, а гото­вые пане­ли кре­пят­ся к струк­тур­ным эле­мен­там кон­струк­ции авто­мо­би­ля.

Для про­ек­ти­ро­ва­ния может исполь­зо­вать­ся ком­пью­тер (про­грам­ма CAD или Alias) с даль­ней­шей рас­пе­чат­кой пол­но­мас­штаб­ных чер­те­жей на плот­те­ре. Суще­ству­ют и уже гото­вые шаб­ло­ны попу­ляр­ных авто­мо­би­лей в элек­трон­ном виде, кото­рые мож­но купить или най­ти в сво­бод­ном досту­пе в интер­не­те. Так­же есть аме­ри­кан­ские ком­па­нии, кото­рые могут изго­то­вить шаб­ло­ны для маке­та-осно­вы любо­го авто­мо­би­ля на заказ.

Вир­ту­аль­ная схе­ма макет-осно­вы для созда­ния копии кузо­ва Mercedes-Benz SLR 300.

Мож­но исполь­зо­вать и ста­рый метод созда­ния маке­та-осно­вы, без при­ме­не­ния ком­пью­те­ра. В нём есть свои пре­иму­ще­ства. Ста­рый метод созда­ния маке­та-осно­вы при­ме­нял­ся кузо­востро­и­те­ля­ми мно­го лет. Для это­го дол­жен быть нари­со­ван рису­нок всех сто­рон авто­мо­би­ля (см. иллю­стра­цию) со шка­лой,  кото­рая рас­чер­че­на на квад­ра­ты.

В пере­во­де на реаль­ный раз­мер, рас­сто­я­ние меж­ду лини­я­ми состав­ля­ет 10 дюй­мов (25 см). По квад­ра­там  будет про­ще кон­тро­ли­ро­вать раз­мер и фор­му при изго­тов­ле­нии маке­та. Далее, что­бы полу­чить трёх­мер­ную модель рисун­ков, нуж­но сде­лать малень­кий макет авто­мо­би­ля. Макет мож­но сде­лать из гли­ны для леп­ки или пла­сти­ли­на. Во вре­мя рабо­ты с гли­ной, Вы, при­бли­жа­ясь к финаль­ной фор­ме, ско­рее все­го, мно­гое изме­ни­те в дизайне. Так про­ис­хо­дит, пото­му что модель пред­ста­ёт перед Вами в дру­гой пер­спек­ти­ве. После изме­не­ний в дизайне, нуж­но вне­сти изме­не­ния в чер­тёж.

Далее слеп­лен­ная модель раз­ре­за­ет­ся на попе­реч­ные сег­мен­ты, кото­рые очер­чи­ва­ют­ся по кон­ту­ру (см. фото), и по ним изго­тав­ли­ва­ют­ся шаб­ло­ны из кар­то­на. Так как обе сто­ро­ны авто­мо­би­ля сим­мет­рич­ные, то шаб­ло­ны на вто­рую сто­ро­ну мож­но делать толь­ко по одной сто­роне. Каж­дый шаб­лон дол­жен быть про­ну­ме­ро­ван в соот­вет­ствии с его рас­по­ло­же­ни­ем.

Сле­ду­ю­щим шагом нуж­но уве­ли­чить эти шаб­ло­ны до пол­но­го раз­ме­ра. Для уве­ли­че­ния и пере­но­са на бума­гу исполь­зу­ет­ся про­ек­тор. Если нет про­ек­то­ра, то мож­но уве­ли­чить шаб­ло­ны, копи­руя их на боль­шую бума­гу, соблю­дая про­пор­ции (по квад­ра­там). Потом нуж­но сде­лать пол­но­раз­мер­ные шаб­ло­ны. Для созда­ния окон­ча­тель­ных пол­но­мас­штаб­ных шаб­ло­нов луч­ше все­го под­хо­дит берё­зо­вая фане­ра 12 мм, но мож­но исполь­зо­вать и дру­гой мате­ри­ал (рас­смот­рим ниже). Теперь нуж­но собрать все шаб­ло­ны воеди­но, что­бы полу­чить макет-осно­ву для фор­мов­ки кузо­ва.

Пол­но­мас­штаб­ный дере­вян­ный макет-осно­ва для созда­ния копии кузо­ва Mercedes-Benz SLR 300.При­мер­ка сфор­мо­ван­но­го листо­во­го метал­ла на дере­вян­ном маке­те-осно­ве кон­цеп­та спор­тив­но­го авто­мо­би­ля.

 Для изго­тов­ле­ния маке­та-осно­вы могут исполь­зо­вать­ся раз­ные мате­ри­а­лы:

  • Фане­ра
  • МДФ (более дешё­вый вари­ант фане­ры)
  • Про­во­ло­ка или арма­ту­ра
  • Мон­таж­ная пена+ кар­тон (под­хо­дит для созда­ния кузо­ва из стек­ло­во­лок­на)
  • Пла­сти­лин или гли­на для леп­ки
Пол­но­мас­штаб­ный макет-осно­ва для фор­мов­ки кузо­ва, сде­лан­ный из про­во­ло­ки.

Раз­ные мате­ри­а­лы для созда­ния маке­та-осно­вы име­ют раз­ные осо­бен­но­сти. Дере­во даёт хоро­шую визу­а­ли­за­цию во вре­мя про­цес­са изго­тов­ле­ния кон­струк­ции, но горит, когда на нём варят­ся пане­ли кузо­ва. Откры­тая кон­струк­ция (кар­кас из про­во­ло­ки) хоро­шо гнёт­ся в раз­ные изги­бы кузо­ва,  и дают лёг­кий доступ с обрат­ной сто­ро­ны, для воз­дей­ствия молот­ком и под­держ­кой на листо­вой металл. Кар­тон и мон­таж­ная пена, созда­ю­щая основ­ной объ­ём, хоро­шо под­хо­дят для созда­ния кузо­ва из стек­ло­во­лок­на (этот про­цесс мы рас­смот­рим ниже). Гли­на для леп­ки в этом про­цес­се удоб­на, но самая доро­гая вещь. Для созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та потре­бу­ет­ся более 200 кг гли­ны. Сто­и­мость пла­сти­ли­на или гли­ны оку­пит­ся, если её исполь­зо­вать повтор­но.

После того, как кон­струк­ция 3D-моде­ли авто­мо­би­ля гото­ва, она будет слу­жить фор­мой для фор­мов­ки листо­во­го метал­ла для кузо­ва авто­мо­би­ля, либо кузо­ва из стек­ло­во­лок­на.

Способы создания кузова автомобиля своими руками

Вот базо­вые спо­со­бы, при помо­щи кото­рых в наши дни мож­но сде­лать авто­мо­биль­ный кузов:

  1. Кар­кас + обли­цов­ка из фор­мо­ван­но­го листо­во­го метал­ла.
  2. Созда­ние кузо­ва без сило­во­го кар­ка­са, с исполь­зо­ва­ни­ем более тол­сто­го метал­ла для пане­лей.
  3. Созда­ние пане­лей из отдель­ных сег­мен­тов, сва­ри­ва­е­мых вме­сте.
  4. Фор­мов­ка из стек­ло­во­лок­на.
  5. Ком­би­на­ция спо­со­бов

Каркас и облицовка (панели из листового металла)

Исполь­зо­ва­ние киян­ки и дере­вян­но­го штам­па, сде­лан­но­го из мас­си­ва дере­ва, для фор­мов­ки пане­ли кузо­ва.

Это тра­ди­ци­он­ный метод изго­тов­ле­ния кузо­ва, исполь­зо­вав­ший­ся ещё при построй­ке карет. Базо­вый кар­кас кузо­ва дела­ет­ся из дере­ва или метал­ла. Далее листы обли­цов­ки кре­пят­ся на этот кар­кас. Кузов такой кон­струк­ции чаще все­го при­ме­ня­ют част­ные авто­мо­би­ле­стро­и­те­ли, так как его лег­ко спро­ек­ти­ро­вать, постро­ить и ремон­ти­ро­вать при повре­жде­нии (в отли­чие от кузо­ва “моно­кок”, кото­рый счи­та­ет­ся более про­дви­ну­тым, но при­ме­ня­ет­ся реже). Кар­ка­сом явля­ет­ся так назы­ва­е­мая про­стран­ствен­ная рама (space frame). Кузов с такой рамой исполь­зу­ет мно­же­ство сег­мен­тов про­филь­но­го метал­ла (обыч­но сталь­ных), соеди­нён­ных вме­сте, что­бы сфор­ми­ро­вать проч­ную кон­струк­цию. Проч­ность дости­га­ет­ся за счёт попе­ре­чин. Нуж­но опре­де­лить нагруз­ки, кото­рые будут воз­дей­ство­вать на кузов и, в соот­вет­ствии с эти­ми нагруз­ка­ми, нуж­но создать необ­хо­ди­мые уси­ле­ния про­филь­ны­ми тру­ба­ми. С тру­ба­ми, име­ю­щи­ми квад­рат­ное сече­ние про­ще рабо­тать, чем с круг­лы­ми. Их про­ще сты­ко­вать друг с дру­гом.  Круг­лые тру­бы слож­нее соеди­нять, но они более проч­ные. При фор­мов­ке листо­во­го метал­ла исполь­зу­ют­ся киян­ки, молот­ки, под­держ­ки, дере­вян­ные штам­пы, ста­нок “англий­ское коле­со”.

Панели из толстого металла без пространственной рамы

При этом мето­де не исполь­зу­ет­ся сило­вой кар­кас (про­стран­ствен­ная рама), на кото­рую нава­ри­ва­ют­ся листы. Вме­сто это­го при­ме­ня­ют­ся листы боль­шей тол­щи­ны, кото­рые проч­нее обыч­но­го листо­во­го метал­ла. Жёст­кость кон­струк­ции при­да­ёт вза­им­ное креп­ле­ние пане­лей меж­ду собой. Такие кузо­ва кре­пят­ся на шас­си и долж­ны иметь отдель­ные струк­тур­ные эле­мен­ты (не несу­щие боль­шой нагруз­ки), на кото­рые кре­пят­ся листы. Таким спо­со­бом часто дела­ют кузов для хот-рода. Недо­стат­ком тако­го спо­со­ба явля­ет­ся слож­ность фор­мов­ки пане­лей из тол­сто­го метал­ла и боль­шой вес авто­мо­би­ля.

Создание панелей из отдельных сегментов, свариваемых вместе

Пане­ли для созда­ния кузо­ва могут созда­вать­ся из несколь­ких сег­мен­тов, сва­рен­ных вме­сте. Для это­го, в каче­стве осно­вы, исполь­зу­ет­ся про­во­лоч­ный кар­кас (для кон­тро­ля и удер­жа­ния фор­мы), на кото­рый и при­ва­ри­ва­ют все части пане­ли. В зави­си­мо­сти от раз­ме­ра и фор­мы, к обрат­ной сто­роне пане­ли могут быть добав­ле­ны уси­ли­те­ли. Такой спо­соб поз­во­ля­ет обой­тись без фор­мов­ки слож­ных пане­лей при помо­щи спе­ци­аль­ных фор­мо­воч­ных стан­ков.

Формовка кузова из стекловолокна

Спор­тив­ные авто­мо­би­ли с кузо­вом из стек­ло­пла­сти­ка появи­лись ещё в кон­це 1951 года.

Chevrolet Corvette 1953 года выпус­ка был пер­вым серий­ным авто­мо­би­лем с кузо­вом из стек­ло­во­лок­на.

Chevrolet Corvette 1953 года выпус­ка стал пер­вым серий­ным авто­мо­би­лем с кузо­вом из стек­ло­пла­сти­ка. Чело­век демон­стри­ру­ет лёг­кий вес кузо­ва.

Стек­ло­пла­сти­ко­вый кузов может быть сфор­мо­ван цели­ком, одной цель­ной частью.

Пре­иму­ще­ства­ми кузо­ва из стек­ло­во­лок­на явля­ют­ся лёг­кий вес, деше­виз­на при про­из­вод­стве в неболь­ших коли­че­ствах, не под­вер­жен­ность кор­ро­зии. Недо­стат­ка­ми явля­ют­ся низ­кое визу­аль­ное каче­ство полу­ча­е­мой поверх­но­сти, тре­бу­ю­щей даль­ней­ше­го вырав­ни­ва­ния, стек­ло­во­лок­но не может играть роль сило­вой кон­струк­ции, спо­соб­ной выдер­жать зна­чи­тель­ные нагруз­ки, поэто­му долж­но уста­нав­ли­вать­ся на кар­кас.

Для созда­ния маке­та в сего­дняш­ние дни попу­ляр­но при­ме­не­ние кар­то­на (в каче­стве основ­но­го маке­та-осно­вы, созда­ние кото­ро­го опи­са­но выше) со стро­и­тель­ной пеной (для запол­не­ния про­ме­жут­ков меж­ду кар­тон­ны­ми шаб­ло­на­ми) и даль­ней­шая довод­ка неров­но­стей шпа­клёв­кой.

Про­цесс изго­тов­ле­ния маке­та-осно­вы кузо­ва боли­да с при­ме­не­ни­ем мон­таж­ной пены.

Суще­ству­ет два спо­со­ба сфор­мо­вать пане­ли из стек­ло­во­лок­на. Оба спо­со­ба тре­бу­ют созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та (как было опи­са­но выше).

  • Кузов фор­му­ет­ся напря­мую, свер­ху маке­та. Такая фор­мов­ка потре­бу­ет даль­ней­ше­го вырав­ни­ва­ния шпа­клёв­кой, так как поверх­ность полу­ча­ет­ся гру­бой.
  • Поверх­ность маке­та иде­аль­но вырав­ни­ва­ет­ся и даже окра­ши­ва­ет­ся. С него дела­ет­ся фор­ма из поли­эфир­ной смо­лы и стек­ло­во­лок­на. Далее полу­чен­ная фор­ма уси­ли­ва­ет­ся. Её внут­рен­няя часть полу­ча­ет­ся очень глад­кой и может исполь­зо­вать­ся для созда­ния копий пане­лей из стек­ло­пла­сти­ка с гораз­до более ров­ной поверх­но­стью, чем при пер­вом спо­со­бе. Если тре­бу­ет­ся созда­вать несколь­ко копий оди­на­ко­вых дета­лей, то луч­ше создать такую фор­му. В осталь­ных слу­ча­ях, стек­ло­во­лок­но фор­му­ет­ся поверх пол­но­раз­мер­но­го маке­та напря­мую.

Выбор донора

Авто­мо­биль-донор дол­жен под­хо­дить по гео­мет­ри­че­ским пара­мет­рам к ваше­му про­ек­ту. Луч­ше в каче­стве доно­ра выбрать надёж­ный и про­стой в обслу­жи­ва­нии авто­мо­биль, зап­ча­сти на кото­рый сто­ят не очень доро­го. Что­бы сэко­но­мить, мож­но, в каче­стве доно­ра, купить маши­ну с повре­ждён­ным кузо­вом.

Ино­гда, при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми, исполь­зу­ют­ся дви­га­те­ли от мощ­ных мото­цик­лов. Они соче­та­ют лёг­кий вес и при­лич­ную мощ­ность при малень­ком объ­ё­ме.

Кит-кар

Это ещё один спо­соб сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми. Кит-кар (от англ. kit-car) – это авто­мо­биль­ный набор, кото­рый про­да­ёт­ся про­из­во­ди­те­лем, как ком­плект зап­ча­стей и содер­жит подроб­ную инструк­цию по сбор­ке, а поку­па­тель потом его соби­ра­ет само­сто­я­тель­но. Обыч­но основ­ные меха­ни­че­ские систе­мы, такие как дви­га­тель и транс­мис­сия берут­ся от авто­мо­би­ля-доно­ра или же поку­па­ют­ся новы­ми у отдель­ных про­из­во­ди­те­лей.

Кит-кары появи­лись с ран­них лет авто­мо­би­ле­стро­е­ния. В 1896 году англи­ча­нин Томас Хилер-Вайт (Englishman Thomas Hyler-White)  раз­ра­бо­тал дизайн для авто­мо­би­ля, кото­рый мож­но было соби­рать дома.

В тече­ние 1970-х годов кит-кары име­ли кузо­ва, сти­ли­зо­ван­ные под спор­тив­ные авто­мо­би­ли, кото­рые были спро­ек­ти­ро­ва­ны, что­бы при­креп­лять­ся на раму VW Beetle. Это было попу­ляр­но, так как кузов это­го авто­мо­би­ля мог лег­ко отде­лять­ся от шас­си, после чего оста­ва­лись все меха­ни­че­ские ком­по­нен­ты, при­креп­лён­ные к раме. По этой при­чине, VW Жук стал одним из самых попу­ляр­ных доно­ров всех вре­мён. При­ме­ры такой пере­дел­ки вклю­ча­ют Bradley GT, Sterling и Sebring, кото­рые изго­тав­ли­ва­лись тыся­ча­ми и мно­гие по-преж­не­му сохра­ни­лись.

Совре­мен­ные кит-кары пред­став­ля­ют собой репли­ки извест­ных и доро­гих авто­мо­би­лей. Репли­ки име­ют внеш­ний вид, иден­тич­ный ори­ги­на­лу, но кузов сде­лан из стек­ло­во­лок­на и поли­эфир­ной смо­лы, вме­сто листо­во­го метал­ла, как ори­ги­наль­ный кузов. Места креп­ле­ния капо­та, две­рей и крыш­ки багаж­ни­ка, уси­ли­ва­ют­ся метал­ли­че­ски­ми встав­ка­ми, зала­ми­ни­ро­ван­ны­ми в стек­ло­во­лок­но и смо­лу.

Infinity G35 coupe, под­го­тов­лен­ный к уста­нов­ке ново­го кузо­ва из стек­ло­пла­сти­ка. Часть кузо­ва сре­за­на, добав­лен сило­вой кар­кас нуж­ной фор­мы.

Кит-кары могут быть раз­ной ком­плек­та­ции. Боль­ше рас­про­стра­не­ны кит-кары, кото­рые пред­на­зна­че­ны толь­ко для заме­ны кузо­ва кон­крет­но­го доно­ра (Re-body Fiberglass Kit). К при­ме­ру, Vaydor Body Kit, про­из­во­дит кузо­ва из стек­ло­во­лок­на для Infinity G35 coupe 2003–2007 года. Часть кузо­ва сре­за­ет­ся и уста­нав­ли­ва­ет­ся кар­кас, под­хо­дя­щий по фор­ме к кузо­ву из стек­ло­во­лок­на. Такая пере­дел­ка тре­бу­ет мень­ше тех­ни­че­ских зна­ний, так как вся тех­ни­че­ская часть оста­ёт­ся от рабо­та­ю­ще­го серий­но­го авто­мо­би­ля.

Кузов ком­па­нии Veydor на базе Infinity G35 coupe.

Пре­иму­ще­ство изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля из набо­ра kit-кара в том, что до вас это уже мно­го раз дела­ли и могут помочь сове­том. К тому же, сам про­из­во­ди­тель все­гда может ока­зать под­держ­ку в созда­нии авто­мо­би­ля. Если же изго­тав­ли­ва­е­те экс­клю­зив­ный авто­мо­биль с нуля само­сто­я­тель­но, то вам оста­ёт­ся наде­ять­ся толь­ко на себя.

Подготовка автомобиля к покраске и покраска

По под­го­тов­ке к покрас­ке есть мно­же­ство видео и тек­сто­во­го мате­ри­а­ла. Покрас­ку мож­но пере­по­ру­чить дру­гим масте­рам, либо сде­лать само­му. Каче­ство покрас­ки на 95% зави­сит от пра­виль­ной, каче­ствен­ной под­го­тов­ки. Крас­ка не скро­ет неров­но­сти и несо­вер­шен­ства поверх­но­сти, а лишь под­черк­нёт их.

Регистрация самодельного автомобиля

Мно­гое зави­сит от стра­ны, где вы живё­те и тре­бо­ва­ний к авто­мо­би­лям при реги­стра­ции. Если же Вы не соби­ра­е­тесь ездить на авто­мо­би­ле по доро­гам обще­го поль­зо­ва­ния, то с этим про­блем не воз­ник­нет.

В Рос­сии реги­стра­ция само­дель­но­го авто­мо­би­ля реаль­на. Для это­го необ­хо­ди­мо прой­ти целый ряд про­це­дур. Маши­ну нуж­но будет сер­ти­фи­ци­ро­вать в лабо­ра­то­рии «Росте­х­ре­гу­ли­ро­ва­ния».  Нуж­но будет предо­ста­вить тех­ни­че­скую доку­мен­та­цию и чер­те­жи само­дель­но­го авто­мо­би­ля. Кон­струк­ция маши­ны долж­на соот­вет­ство­вать уста­нов­лен­ным тех­ни­че­ским тре­бо­ва­ни­ям. Экс­пер­ты обра­тят вни­ма­ние на габа­ри­ты авто­мо­би­ля, руле­вое управ­ле­ние, эффек­тив­ность тор­моз­ной систе­мы, рабо­ту све­то­тех­ни­ки. Так­же будет про­ве­ре­но содер­жа­ние вред­ных веществ в выхло­пе. После про­хож­де­ния всех про­це­дур экс­пер­ти­зы вла­де­лец само­дель­ной маши­ны полу­чит одоб­ре­ние (доку­мент). Это даёт воз­мож­ность полу­че­ния тех­пас­пор­та. Далее сле­ду­ет ещё ряд фор­маль­но­стей до окон­ча­тель­ной реги­стра­ции авто­мо­би­ля. При удач­ном завер­ше­нии реги­стра­ции, вла­де­лец авто­мо­би­ля полу­ча­ет сви­де­тель­ство о реги­стра­ции транс­порт­но­го сред­ства, где в гра­фе мар­ка авто чис­лит­ся «Само­дель­ный».

Печа­тать ста­тью

Как делают машины на АвтоВАЗе (41 фото)

АвтоВАЗ — один из крупнейших автомобильных заводов Европы, чьи производственные мощности позволяют выпускать до 800 тысяч автомобилей в год. Днем рождения АвтоВАЗа считается 20 июля 1966 года, когда было подписано Постановление правительства СССР о строительстве в Тольятти завода по выпуску легковых автомобилей.

Завод был построен в рекордно короткие сроки: через 3 года после начала земляных работ с конвейера сошла первая «копейка» — легендарный ВАЗ-2101, с которого и началась история бренда LADA.

Сегодня в России не так много предприятий, которые бы вызывали столь противоречивые чувства, ведь государство стараясь поддержать российского производителя вводит различные заградительные импортные пошлины, заставляя нас сильно переплачивать за иностранные автомобили или пересаживаться на Лады.

Большой репортаж о том, как делают машины на АвтоВАЗе сегодня.

Фотография и текст Вадима Кондратьева

Небольшая справка. Все автомобили АВТОВАЗа соответствуют международным нормам «Евро-4», а экспортируемые в страны ЕЭС — и «Евро-5». На заводе работает около 67 000 человек, средний возраст которых 40 лет; примерно 21 000 человек — молодежь до 30 лет. В конце 2012 года АвтоВАЗ станет мультибрендовым- здесь начнут выпускать Ниссан Алмеру и две модели Рено.

В начале мы поднялись на 24-й этаж здания заводоуправления и полюбовались видами завода и окрестностей с высоты. Снимать правда пришлось через стекло, поэтому качество фото не очень:

Завод огромен — он расположен на площади более 600 гектаров, площадь зданий предприятия составляет более 4 млн кв.м. Цеха АвтоВАЗа содержат десятки тысяч единиц оборудования; протяженность конвейерных линий — 300 км; длина главного конвейера — 1.5 км.

Машины работников, приехавших на завод:

Площадки для товарных автомобилей заполнены наполовину. Автомобили продаются быстро, что, по словам руководства, говорит о растущей популярности продукции автозавода. Хотя причина «относительно невысокая цена», скорее, ближе к истине.

Трек для испытания автомобилей:

Далее мы отправились в цеха и понаблюдали за рождением автомобиля. Первое, что мы увидели, стало прессовое производство:

Здесь, из ровных листов стали штампуют детали кузова автомобилей. Без проводника можно заблудиться, цеха огромные:

В 2010 году на АвтоВАЗе была запущена современная автоматическая прессовая линия японского производства «KOMATSU». Суточная производительность линии — 11300 деталей, причем парные детали могут штамповаться одновременно. При необходимости перенастройки пресса замена штампов может быть произведена за 10-12 минут.

Линия «KOMATSU» состоит из 5 прессов и предназначена для изготовления крупных лицевых и видовых панелей: крыша, двери, капот, багажник, крылья, боковины. Через пластиковое окно можно попытаться посмотреть за процессом. Махина действительно впечатляюще шустрая:

На данный момент штампуются крыши, работник на выходе проверяет их качество:

Готовые детали отправляются на склад:

Далее мы переехали на СКП — сборочно-кузовное производство (расстояния на заводе большие, так что лучше передвигаться на машине):

Сад роботов — так поэтично называют цех сварки Лада Калины работники. Здесь из нескольких десятков кузовных деталей формируется самая важная и дорогостоящая часть автомобиля — кузов:

Детали для будущего кузова «Калины» ждут своей очереди:

В цехе сконцентрировано около 350 сварочных роботов:

Вот уже кузов обретает черты:

Весь этот «сад» создан по лицензии известной немецкой фирмы «KUKA». На ограниченной площадке работают роботы двух типов: транспортировщики и сварщики:

Чтобы гарантировать точность геометрии каждую смену случайным образом выбираются готовые кузова и тестируются в камере с КИМ (координатно-измерительная машина). Высокоточное устройство, способное определить несоответствие в несколько микрон с заложенной программой, сможет своевременно идентифицировать проблему и выдать рекомендации по перенастройке сварочного оборудования.

Ручная сварка в цехе тоже есть:

Далее мы отправились на линию В0 (читается «бэ ноль»). Производство В0 — первый крупномасштабный совместный проект АВТОВАЗа и Альянса Renault-Nissan с мощностью производства до 350 тысяч автомобилей в год (при трехсменном режиме работы). Сейчас здесь выпускают автомобиль «Лада-Ларгус» (пяти и семиместный). Стоимость — от 350 до 450 тыс. в зависимости от комплектации.

Пока линия работает на неполную мощность, здесь собирают около 100 «Ларгусов» в сутки:

В скором времени здесь будут выпускать также автомобили под марками «Ниссан» и «Рено»:

Параллельно проходит конвейер, где собирают «Самару»- 14 и 15-е модели:

Тут конечно все попроще, еще старое оборудование стоит, но со временем и здесь все заменится:

У простых моделей задние боковые стекла приклеиваются, у «люкса» — окна открывающиеся, по типу форточки:

Здесь устанавливают фары:

Прикручивают колеса:

И практически готовый автомобиль продвигается к пункту контроля. Вид «Ларгуса» спереди:

Контрольный пункт:

Проходим ещё вперед до цеха сборки «Калины» и «Приоры»:

Попутные виды:

Заводская газета «Волжский автостроитель» на столе:

В цехе работает много молодежи:

«Калина»:

Водители загоняют машины на проверочные пункты:

Последний этап — линия окончательной сдачи. Здесь машина проходит последний контроль перед выпуском:

Автомобиль готов!

И в заключение пара кадров рядом с заводоуправлением. Памятник Полякову — первому директору АвтоВАЗа:

Офис АвтоВАЗа:

Понравилась статья? Расскажи друзьям:

Тачки из подручных средств: 10 невероятных самоделок

21 мая 2017 года

Сделать машину своими руками — задача, достойная настоящего мужчины. Задумываются многие, берутся некоторые, до завершения доводят единицы. Мы решили рассказать истории машин, сделанных, что называется, на коленке. О работах профессиональных кузовных ателье, в том числе российских, типа A:Level или ElMotors, поговорим в другой раз.

Дело мастеров Востока

Больше всего самодельщиков в так называемых развивающихся странах. Позволить себе дорогую машину могут далеко не все, но всем хочется ездить красиво. А на авторское право в этих странах смотрят, скажем так, своеобразно, не по-европейски.

В Сети легко найти видео про целую фабрику «самопальных» суперкаров в Бангкоке. Стоят такие в десятки раз дешевле оригинала. Сейчас она уже не работает: видно, германские журналисты, снявшие видео о самодельщиках, оказали им медвежью услугу, и местные власти задумались об отсутствующих лицензиях «мастеров» и безопасности машин, которые они клепали. Понятное дело, специально краш-тесты этих поделок не проводили.

Интересно, что в принципе тайцы выдерживали обычную технологию строительства суперкаров — делали пространственные рамы из металлических профилей и труб и «одевали» их в кузова из стеклопластика. В большинстве же случаев самодельщики просто берут старые машины, срезают «лишние» кузовные панели и навешивают свои. По такой технологии построена, например, эта реплика Bugatti Veyron из Индии. Честолюбивый проект, прямо по присказке «полюбить — так королеву, воровать — так миллион». Автор и владелец использовал в качестве основы старый Honda Civic. И постарался — внешне копия получилась достойная: недаром ее так внимательно рассматривают зрители.

Индийская реплика Bugatti Veyron сделана удивительно аккуратно. Есть на что поглазеть.Индийская реплика Bugatti Veyron сделана удивительно аккуратно. Есть на что поглазеть. Другой индиец, бывший актер, нынешний социальный реформатор, состряпал пародию на Вейрон из Honda Accord. Получилось жутко. Еще один взял за основу Tata Nano. Напомню, что это официально самая дешевая серийная машина мира со своеобразными пропорциями. Очень слабая и медленная. Впрочем, автор этого проекта явно не лишен чувства юмора, ведь Veyron, напротив — один из самых дорогих, мощных и быстрых серийных автомобилей.

Суперкары со свалок

Не отстают от тайских и индийских коллег и китайцы. Молодой рабочий стекольной фабрики Чен Янкси не стал копировать или пародировать чужой дизайн, а сделал свой, авторский. И пусть его машина выглядит прилично только на расстоянии, а ездит лишь 40 км/ч (больше не позволяет установленный электромотор), смеяться над Ченом не хочется. Молодец, что пошел своим путем. Чаще бывает иначе.

Чен Янкси за рулем машины собственного изготовления.Чен Янкси за рулем машины собственного изготовления.

Три года назад 26-летнего китайского реквизитора Ли Вейлея так впечатлил бэтмобиль Tumbler («Акробат») из «Темного рыцаря» Кристофера Нолана, что он построил реплику. На это у него и четырех друзей ушло 70 000 юаней (около 11 тысяч долларов) и всего два месяца работы. Сталь для кузова Ли брал со свалки, перелопатив 10 тонн металла. Чтобы компенсировать расходы, теперь он сдает свой Тумблер в аренду для фото- и видеосъемок, всего за 10 баксов в месяц. Но арендаторы должны быть готовы катать «реплику» вручную. Ездить машина не может, так как у нее нет ни силового агрегата, ни функционального рулевого. К тому же в КНР на дороги выпускают только автомобили, выпущенные сертифицированными производителями.

Чтобы иметь бэтмобиль, не обязательно быть Брюсом Уэйном. Можно просто поработать два месяца на городской свалке.Чтобы иметь бэтмобиль, не обязательно быть Брюсом Уэйном. Можно просто поработать два месяца на городской свалке.

Другой китайский умелец, Ванг Цзиань из провинции Цзянсу, сделал собственную «копию» Lamborghini Reventon из стареньких минивэна Nissan и седана Volkswagen Santana. И также тащил металл со свалки. Потратил на это дело 60 000 юаней (9,5 тысячи долларов). У машины карбюраторный двигатель, она нещадно дымит, у нее отсутствует интерьер и даже стекла, но самому автору получившееся нравится, а соседи считают, что машина Цзианя довольно точно копирует Lambo. Автор утверждает, что способен разогнаться на своем суперкаре до 250 км/ч. Разуверять его никто не рискует.

Соседи Ванга Цзианя думают, что сделанный им автомобиль похож на Lamborghini Reventon, и с удовольствием фотографируются за рулем.Соседи Ванга Цзианя думают, что сделанный им автомобиль похож на Lamborghini Reventon, и с удовольствием фотографируются за рулем.

Как видно, больше всего самодельщики обожают копировать Ferrari и Lamborghini. Внешне. Внутри этой машины авторства Мистера Мита из Таиланда стоит мотоциклетный двигатель Lifan объемом в четверть литра.

Самое смешное и трогательное творение — китайского фермера Гуо из Чженчжоу. Он сделал Lambo для… своего внука. У машины детские размеры — 900 на 1800 мм и электромотор, позволяющий разгоняться до 40 км/ч. Батареи из пяти аккумуляторов хватает на 60 км пути. Гуо потратил на свое детище 815 долларов и полгода работы.

Старый Гуо везет внука на самодельном мини-Ламборгини.Старый Гуо везет внука на самодельном мини-Ламборгини.

Вьетнамский автослесарь из провинции Бакзянг создал подобие Роллс-Ройса, использовав для этого старую вазовскую «семерку». Купил ее за 10 миллионов донгов (примерно 500 долларов). Еще 20 миллионов потратил на «тюнинг». Большая часть суммы пошла на металл, электроды и решетку радиатора а-ля «роллс-ройс», заказанную в местной мастерской. Получилось грубо. Но парень прославился. Настоящий Rolls-Royce Phantom во Вьетнаме стоит около 30 миллиардов донгов.

Вьетнамская пародия на Роллс-Ройс, сделанная из Лады седьмой модели.Вьетнамская пародия на Роллс-Ройс, сделанная из Лады седьмой модели.

Самавто-2017

На просторах бывшего СССР тоже сильны традиции самостроя. В советские годы было движение, называемое «самавто», объединявшее энтузиастов самодельных автомобилей и мотоциклов. И таковых было немало, так как в те годы казалось, что собрать своими руками машину проще, чем купить — несмотря на тотальный дефицит запчастей и бюрократические препоны. А какие интересные проекты рождались в те годы! ЮНА, Панголина, Лаура, Ихтиандр и прочие… Да, были люди. Впрочем, и остались.

Несколько лет назад я писал о детище москвича Евгения Данилина под названием «Калистрат» — внедорожнике, напоминающем Hummer h3, но значительно превосходящем его по проходимости.

«Калистрат», или «жертва ядерного взрыва», Евгения Данилина.«Калистрат», или «жертва ядерного взрыва», Евгения Данилина.

Тут же вспоминается давнее знакомство с Александром Тимашевым из Бишкека. Его мастерская ZerDo Design в 2000-х создала целую серию интересных самоделок, первой из которых стал «Бархан», также подобие Хаммера на базе ГАЗ-66. Потом появилась «Бешеная кабина» (Mad Cabin), типа американского хот-рода, сделанная из кабины армейского грузовика ЗИЛ-157 — «Захара». Подробный рассказ об этом проекте тут.

За «Бешеной кабиной» последовали самоделки в стиле ретро — так называемые репликары, спидстер и фаэтон. И для них киргизские мастера изготавливали не только кузовы и интерьеры, но даже рамы.

Тачки из подручных средств: 10 невероятных самоделок

Страницы

← предыдущаяследующая →

12

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Как делают автомобили

Завод Ford Sollers находится в Набережных Челнах (Республика Татарстан). Кроме него, в городе располагается предприятие «КамAЗ». До 2011 года здесь производились автомобили SsangYong и Fiat, а ещё раньше — «Ока». Сейчас на заводе делают кроссоверы Ford EcoSport, а в 2015 году к ним добавится Ford Fiesta. Всего в России три завода Ford Sollers — ещё два находятся в особой экономической зоне «Алабуга» и во Всеволожске. The Village побывал на предприятии в Набережных Челнах и узнал, как там собирают автомобили.

Расположение: город Набережные Челны

Дата открытия: 2 декабря 2014 года

Сотрудники: 1 200 человек

Завод изобилует яркими цветами: жёлтые сварочные пистолеты, синие тележки, красные монорельсы, оранжевые балантёры и хангеры, разноцветные провода. Интересно, что оформлением пространства занимался промышленный дизайнер — для создания комфортной атмосферы.

Детали для EcoSport завозятся из более чем десяти стран, но сейчас активно работает программа локализации, благодаря которой у завода появилось 50 российских поставщиков. К концу года долю российских комплектующих хотят довести до 40 %. При этом не все поставщики могут сотрудничать с Ford Sollers: их производственная система должна соответствовать требованиям Ford.

Сначала на линиях в цехе сварки подсвариваются отдельные узлы автомобиля — моторный отсек, передний пол, задний пол, днище кузова и боковины. Потом роботизированный комплекс формирует кузов. Этот процесс полностью автоматизирован. После формирования геометрии на кузов устанавливается крыша. Это делают с помощью видеосистемы. На контрольные мониторы выводятся возникающие ошибки, и это помогает корректировать работу.

Каждая пятая конструкция проверяется на предмет соответствия стандартам качества в лаборатории измерения геометрии. Там выясняют, всё ли правильно сварено. В этом помещении температуру воздуха всегда держат на уровне +20 градусов, чтобы компенсировать сезонную погрешность: зимой металл имеет свойство сужаться, а летом расширяться. Измерение происходит по более чем 200 точкам методом механического касания. Допустимый отход от нормы — 1,5 миллиметра. Отчёты с результатами измерений уходят в цех сварки для коррекции линий.

Перед покраской кузов проходит предварительную подготовку в 11 ваннах. Здесь происходит промывка, активация, фосфатирование, катафорезное грунтование поверхности, нанесение противошумной и шовной мастики. После этого кузов сушится и попадает в камеру окраски, где роботы покрывают его вторичным грунтом и цветным покрытием. Сейчас используется восемь цветов, но их количество может меняться — в зависимости от заказов дилеров. После завершающей полировки сверкающий кузов может ехать дальше.

Потом он идёт на ленточный конвейер в цех сборки, который состоит из трёх линий — «Трим», «Шасси» и «Финал». Сначала к кузову присоединяются защитные чехлы, щумоизоляция, моторный отсек, жгутоустановка салонного пучка, подушки безопасности, тормозные трубы, педали, кондиционер, IP-панель. Чтобы рабочий знал, какие детали использовать, к каждой машине прикрепляется манифест — документ с обозначением типа комплектации. 

На втором посту линии снимаются двери. Позже они опустятся на ту же машину, с которой их сняли. До этого момента они дополняются стеклоподъёмником, электропроводом, шумо- и виброизоляцией, панелью, динамиками, зеркалами заднего вида и другими частями.

В цехе работает много женщин. По словам руководителя отдела, именно они в основном становятся бригадирами. Вообще, несмотря на то что автомобильное производство принято считать тяжёлым и трудоёмким, ещё в 1914 году половина функций не требовала от людей физического напряжения и могла выполняться одинаково успешно как мужчинами, так и женщинами.

На некоторых постах стойки с деталями снабжены горящими фонариками — по одному в каждом отсеке. Когда рабочий берёт деталь, он выключает фонарик, чтобы снова не схватить её по ошибке при сборе того же автомобиля. Вместе с людьми в цехе трудится один робот: он наносит клей на стекла. Автоматизация процесса позволяет избежать попадания чрезмерного количества клейкой массы и предотвратить протечку.

На линии «Шасси» корпус движется по хангерам, каждый из которых поднимается на определённую высоту — в зависимости от роста человека, который работает на каждом посту. Интересно, что принцип вертикального положения на работе ввёл Генри Форд ровно 100 лет назад: «Поднятие рабочей плоскости на высоту руки и дальнейшее дробление рабочих движений… привели к сокращению рабочего времени до 1,33 часа для шасси», — писал он в своей автобиографической книге. На линии «Шасси-1» устанавливаются трубки кондиционера, теплозащита, топливный бак, амортизаторы, фильтры, клеятся логотипы. Болты на днище кузова маркируются после каждой затяжки — чтобы работник знал, что он не только наживил его, но и затянул. Клиенты порой по незнанию принимают такую маркировку за признак брака.

Важная часть сборки — стыковка кузова с трансмиссией (на заводе его называют «свадьбой» или декингом). Трансмиссия подаётся с помощью автоматических шаттлов, которые передвигаются по напольному кольцевому монорельсовому конвейеру.

Далее идёт установка выхлопной системы, карданного вала, происходит окончательный монтаж механических групп с помощью манипуляторов для электронного программируемого инструмента. На линии «Шасси» также устанавливаются сиденья, бамперы, колёса, запаска, соединяется рулевая рейка. В конце находится пост контроля — там осматривают кузов перед тем, как отправить его на «Финал». Происходит заливка тормозной, омывающей и охлаждающей жидкостей в автомобиль. После этого собирается задняя дверь багажника и передний моторный отсек. Там же устанавливаются фары и крепятся двери, а с помощью сканера проверяется электроника. Контроллер проверяет качество сборки.

Сотрудники завода проверяют электронные системы машины, углы установки колёс и пучки света фар. Потом автомобиль проходит динамические испытания на ролл-тесте — проверяется, как работает двигатель и коробка передач при разгоне до 110 км/ч. В самом конце тестируется скорость закрывания дверей и лакокрасочное покрытие, проверяется устойчивость автомобиля к протечке. Затем машина выезжает на испытательный трек, где происходит её окончательная проверка в действии. Потом автомобиль выезжает на склад готовой продукции, после чего отправляется дилерам.



учебных пособий по лайфкастингу от Smooth-On, Inc.

Фильтровать по Продукт> Процесс>
  • Вакуумная камера на 5 галлонов (1)
  • Alja-Safe ™ (7)
  • Alja-Safe ™ Acrobat (1)
  • Alja-Safe ™ Breeze (1)
  • Body Double ™ Fast Set (3)
  • Разделительный крем Body Double ™ (4)
  • Body Double ™ SILK (1)
  • Стандартный набор Body Double ™ (4)
  • Бронзовый металлический порошок (1)
  • Cast Magic ™ (2)
  • duoMatrix ™ NEO (2)
  • duoMatrix ™ -G (1)
  • Ecoflex ™ 00-35 БЫСТРО (1)
  • Ecoflex ™ 00-30 (1)
  • FOAM-iT! ™ 5 (1)
  • Бинты гипсоновые гипсовые (8)
  • Hyper-Folic ™ (2)
  • Стартовый комплект Lifecasting (1)
  • Ручные пистолеты-дозаторы (2)
  • Емкости для смешивания (6)
  • Plasti-Paste ™ (1)
  • Rebound ™ 25 (1)
  • Shell Shock ™ FAST (1)
  • Silc Pig ™ (1)
  • Silicone Thinner ™ (1)
  • Smooth-Cast ™ 300 (3)
  • Smooth-Cast ™ 300Q (1)
  • Smooth-Cast ™ 320 (1)
  • Smooth-Cast ™ 325 (2)
  • SO-Strong ™ (2)
  • THI-VEX ™ (2)
  • Турбинный смеситель (1)
  • URE-FIL ™ 3 (1)
  • видеоурок (12)
  • лайфкастинг (11)
  • форма корпуса (3)
  • форма для щетки (3)
  • Соотношение смеси 1: 1 (2)
  • форма лица (1)

видео

Учебное пособие: частично одетая форма женского торса и холодное литье из бронзы

В этом видеоуроке мы покажем, как сделать слепок женского торса с помощью Body Double Lifecasting Silicone

.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как использовать альгинат Alja-Safe ™ для литья силиконовых деталей корпуса

Alja-Safe® не только безопасен и прост в использовании, вы также можете отливать платиновые силиконовые каучуки непосредственно в готовые формы.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать силиконовую форму для руки с помощью Ecoflex ™ 00-35

В этом обучающем видео показано, как силикон Ecoflex® 00-35 можно использовать для создания живого эффекта руки.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как оживить женский торс, используя двойную силиконовую резину для тела

Используя Body Double®, можно слепить женский торс целиком и запечатлеть каждую деталь при отливке из бронзы методом холодного литья.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Краткое руководство по альгинату Alja-Safe ™

Следуйте этому простому пошаговому руководству по лайфкастингу, и вы получите идеальный лайфкастинг, который «остановит время».

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как создать детское лицо с помощью Body Double ™

Body Double ™ — безопасная для кожи силиконовая резина, идеально воспроизводящая детали частей тела.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как создать легкий театральный костюмный доспех

Андреас Моравек демонстрирует технику создания театральной брони с использованием силикона Rebound ™ 25 и смол Smooth Cast®.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как сделать опору отрубленной рукой с помощью Alja Safe ™ Breeze ™

Джон Феннел использовал Alja-Safe Breeze® от Smooth-On для создания начальной заливки глины для своей опоры.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать лицевую отливку из кристаллического альгината без кремнезема Alja-Safe®

Кристаллический альгинат без кремнезема Alja-Safe® подходит для изготовления временных слепков лица, рук и других частей тела.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Отливки для рук Alja-Safe ™ сходят с ума!

Дайте волю своему воображению и создавайте неожиданные изображения с помощью простых форм рук.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать цельную форму головы с помощью Body Double ™

На этой серии фотографий показано создание цельной формы для шва всей головы.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как использовать Body Double ™ FAST SET для изготовления формы головы

Силиконовая резина

Body Double ™ используется как профессионалами, так и любителями для создания оттисков сверхвысокой четкости…

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как сделать жизнеобеспечение с помощью высвобождающей добавки HYPER-FOLIC ™

HYPER-FOLIC ™ Release Additive — нетоксичная жидкость для кондиционирования кожи, смешанная с Body Double ™ …

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как слепить лицо с помощью Alja-Safe ™ Acrobat ™

Alja-Safe® Acrobat® — это армированная волокном «не провисающая» версия оригинального альгината для литья под давлением Alja-Safe®.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Марта Стюарт Создание формы для рук с помощью Alja-Safe®

Марта демонстрирует, как создать персонализированную ручную поделку из спасательного литья.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Lifecasting Tutorial — Как сделать ручные держатели для штор

В этом практическом руководстве Smooth-On Fan Leo V. показывает, как отливать руки с помощью альгината.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как слепить лицо по телу Двойная силиконовая резина SILK

Body Double® SILK — это саморазлагающийся силиконовый каучук платинового отверждения, который можно наносить непосредственно на кожу.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как создать отливку из смолы в форме Alja-Safe ™

Из этого туториала Вы узнаете, как заливать уретановую смолу в альгинатную форму

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Формовка, подгонка и разглаживание листового металла

В этой главе описывается формовка, подгонка и разглаживание листового металла с помощью ручных инструментов и оборудования для механической формовки.Это операции, которые превращают плоский материал в готовые формы, которые вам нужны и которые вы хотите.


Этот технический совет взят из полной книги, АВТОМОБИЛЬНЫЙ КУЗОВ И РЕМОНТ РЖАВЧИНЫ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https: // musclecardiy.com / кузов / автомобильный кузов-how-to-form-fit-and-smooth-sheetmetal /


Простые инструменты и оборудование

Большинство кузовных работ по металлу выполняется с помощью относительно простых и традиционных инструментов, таких как перфораторы и тележки. Добавьте несколько действительно простых, но умных инструментов, ускоряющих работу и расширяющих возможности, и вы получите основу для решения большинства проектов в этой области.

Кроме того, существует несколько дорогих специальных инструментов и машин, которые значительно увеличивают скорость работы с листовым металлом и добавляют возможности, выходящие за рамки того, что возможно с помощью простых инструментов.Например, использование дорогостоящего натяжного оборудования для вытягивания и выпрямления больших панелей, таких как боковины транспортных средств, может привести к результатам, которые либо невозможны, либо требуют чрезмерно много времени, если вы попытаетесь добиться их с помощью простых инструментов.

В то время как различные машины могут ускорить операции по ремонту кузова и штамповке металла, старый добрый молоток и тележка по-прежнему являются основой для большей части этой работы. Научитесь правильно ими пользоваться, и у вас будут два отличных друга на всю жизнь.

В то время как старые мастера металлических изделий умели вручную молотить некоторые очень сложные панели или, по крайней мере, их части, и соединять эти части вместе с помощью сварных швов, этот вид работы настолько трудоемок и требует много времени, что остается только один на нашей планете осталось несколько магазинов с такими возможностями. Усовершенствованное современное оборудование для обработки металлов давлением позволило выполнить то, что делали старые мастера, за гораздо меньшее время, чем им требовалось, и без потери качества. Но такое оборудование экзотично и очень дорого, и это касается только перспективных проектов.

Машины, такие как формовочные машины Pullmax, оснащенные термоусадочными / формовочными головками Steck и Eckold, стоят многие десятки тысяч долларов. Они могут выполнять поистине чудесные вещи с невероятной скоростью по сравнению с простыми инструментами. Они также требуют огромных навыков для работы. Конечно, любой может засунуть листовой металл в одно из этих устройств. Но чтобы знать, когда и где их использовать, при каких настройках и с какими движениями материалов и в течение какого количества циклов, — это вопросы, требующие большого опыта для правильного решения.

Этот формирователь мощности Pullmax — один из самых востребованных и универсальных станков в области обработки металлов давлением. Он работает бесшумно и позволяет выполнять множество операций по перемещению металла с большой точностью.

Вот формирователь мощности Pullmax, оснащенный термоусадочными / формовочными головками Steck. Задняя часть формующих штампов деформирует металл V-образно. Затем передние поверхности штампов (здесь не видны) выравнивают V-образный металл. Это вызывает локальные осадки, которые быстро и радикально сжимаются и образуют листовой металл.

Термоусадочные / формовочные головки Eckold механически собирают металл, когда они прижимаются к нему и захватывают его. Это расстраивает и сглаживает его, что позволяет оператору станка формировать его. Процесс работает, когда головки закрываются на металле, захватывают его и механически перемещаются по направлению друг к другу.

Хотя есть пределы того, что можно сделать с помощью упомянутых мною простых инструментов, эти пределы часто выходят за рамки того, что предполагают многие рабочие-металлисты. Трудно описать эти ограничения в конкретных терминах, потому что они различаются в зависимости от индивидуальных навыков и способностей, но я попробую это сделать: как правило, если вам нужно сделать что-то вроде полного крыла или большую его часть для 1930-х годов автомобиль, или носовая часть для AC или Ford Cobra, эту работу лучше оставить людям с продвинутыми навыками и оборудованием.Однако, если вам нужно сформировать одну сторону капота для автомобильного мобиля 1930-х годов, это должно быть возможно с помощью довольно простых инструментов и устройств.

В общем, помните, что есть ограничения на то, что можно сделать без высокоразвитых навыков и оборудования, но эти ограничения довольно далеки от масштаба проектов, с которыми обычно сталкиваются люди, работающие с металлом кузова. Прежде чем вы будете тосковать по дорогому металлообрабатывающему станку для конкретной работы или задачи, подумайте, можно ли это сделать приемлемым образом с помощью инструментов, которые у вас уже есть, или к которым вы можете получить доступ.

Применение пластичности / упругости, деформационного упрочнения и отжига

Характеристики пластичности, упругости и деформационного упрочнения подробно обсуждались в главе 1. Здесь мы увидим, как они применяются к реальной работе с металлом.

Пластичность — это характеристика листового металла, которая позволяет деформировать его без разрушения. Эта характеристика проявляется всякий раз, когда изменяется его форма. Если пластичность металла проявляется при растяжении, например, при штамповке его в панели, он будет растянут.Это нормально. Однако, если металл деформируется при столкновении или если он растягивается сверх предела пластичности в процессе его изготовления, этому необходимо противодействовать. То есть металл нужно усадить. Это делается путем его опрокидывания, буквально уплотнения в себя, так что часть его бокового размера может быть заменена на увеличенную толщину.

Верно и обратное. Если металл сжимается при столкновении или при изготовлении из-за деформации во время сжатия, происходит осадка.Это равносильно сжатию. Области, подверженные такой усадке, должны быть растянуты до точки, где они могут принять правильную форму.

Эластичность — это способность металла сгибаться до определенной точки, а затем возвращаться к своему исходному формату, просто освобождая его от силы (сил), изгибающих его или удерживающих его в измененной форме. Эта способность металла запоминать свою последнюю стабильную конфигурацию является важным союзником для любого, кто работает с листовым металлом. Это часто называют памятью.

Деформационное упрочнение — это характеристика металла, из-за которой он становится все труднее деформироваться в тех областях, где его предел упругости превышается при изменении его формы.

Применение правил пластичности, эластичности и наклепа имеет решающее значение во всех, кроме простейших, работах с металлом корпуса. Каждый из этих факторов стал бы непреодолимым препятствием, если бы с ним нельзя было сравнительно легко противодействовать, к счастью, это возможно.

Первый шаг в термоусадке металла — это нагреть небольшое пятно до ярко-красного цвета.Это заставляет его выскакивать при расширении горячего металла. Но он не может выходить за пределы нагретого пятна вбок, потому что ограничен негретым и неподатливым металлом.

Второй этап усадки горелки — это слегка ударить по нагретому выпуклому месту с тележкой позади него. Это скапливает металл в себе, вызывая опрокидывание, которое приводит к его усадке. Когда металл остынет, его можно закалить влажной губкой или тряпкой, чтобы уменьшить усадку.

Зубчатые молотки (слева) и тележка (спереди) вызывают небольшую усадку при ударе по металлу.Диск (в центре) нагревается и ударяется, когда он вращается на высокой скорости по металлу, сжимая его. Молоток (справа) имеет центральную поверхность для удержания металла и вращающийся обод, который его собирает.

Этот старый строгальный молоток может быстро формировать металл, но с ограниченной точностью. Думайте об этом как о массивной растягивающей машине, которая истончает материал, на который он ударяет, заставляя его растягиваться и формировать контуры.

Сгибание двух угловых частей этой конструкции требует перемещения металла за пределы пластичности.Решение состоит в том, чтобы частично согнуть его, а затем отжечь в горелке. После этого его можно забить на место.

Растяжение — самая частая проблема при кузовных работах с автомобилями. Для его исправления требуется усадка металла в пораженном месте. Есть разные подходы к этому. Традиционный метод заключается в нагреве небольшой площади растянутого металла размером примерно между десятицентовиком и никелем с помощью кислородно-ацетиленовой горелки до докрасна. Он нагревается до тех пор, пока комбинация его расширения и того, что он ограничен ненагретым и неподатливым металлом, который его окружает, не вызывает его вздутие.Затем выпуклый участок быстро ударяется молотком, в то время как он поддерживается тележкой, которая удерживается за не вздутым металлом, окружающим нагретое место. Выпуклое место забивается обратно до уровня панели, но не дальше, так как это приведет к удару металла прямо о тележку, что приведет к ее повторному растяжению. При традиционном методе усадки в горелке на место усадки можно нанести влажную губку, чтобы погасить ее. Это останавливает сжатие и контролирует результат операции.При использовании этой техники усадки обычно используется узор, который группирует пять пятен (четыре из них вокруг одного в центре).


Этот метод требует некоторой практики, но работает хорошо. Другие методы усадки включают зубчатые вращающиеся диски, установленные в шлифовальных машинах или шлифовальных машинах. Зубцы диска ударяют по металлу и нагревают его в высоких точках. Эти комбинированные действия, нагревание и удар, имеют тенденцию опрокидывать и сжимать эти выступы, но не обязательно растягивать их.Существует также множество термоусадочных приспособлений для сварочных аппаратов MIG и контактной (точечной) сварки, которые работают с различной эффективностью для усадки металла. Для мягкой усадки существуют молотки и тележки с рисунком или которые фактически перемещают части своей поверхности, чтобы стягивать металл вместе при ударе и опрокидывать его.

Самое сложное при усадке — это знать, где усадить, а на сколько усадить. К сожалению, эту трудность усугубляет то, что называется ложным растяжением. По сути, то место, где вы видите выпуклость или волну в металле, может не быть исходной точкой видимого растяжения.То, что кажется растянутой областью на панели, может быть образовано фактическим растяжением, которое находится на много дюймов от видимой деформации. Ваш опыт поможет вам научиться справляться с этой проблемой. А пока знайте, что он существует. В работе с металлом усадочный или деформированный металл, вероятно, не так распространен, как растянутый металл, но он может вызвать аналогичные разрушения в форме панели. Усадка металла часто возникает в результате осадки какой-либо части панели в процессе удаления в ней вмятин. Устранение высадок такого рода удивительно просто, опять же с заменой поперечного размера на толщину.И, опять же, знать, где растягивать металл, труднее, чем растягивать его, потому что растяжение металла подразумевает лишь то, что он становится тоньше и, следовательно, шире в поперечном направлении. Вы можете сделать это, ударив им между молотком для тела и тележкой, или с помощью молотка для строгания, или другого типа механического молота.

Накладное упрочнение может прогрессировать до такой степени, что металл станет настолько твердым и устойчивым к дальнейшим движениям, что он сломается, а не поддастся вашим попыткам изменить его форму с помощью таких инструментов, как молотки.Когда это происходит, решение состоит в том, чтобы отжечь его. Это реформирует его кристаллическую структуру, чтобы она снова стала мягкой и работоспособной. Это делается со стальными панелями путем нагревания металла кислородно-ацетиленовой горелкой до температуры от 1550 до 1600 градусов по Фаренгейту (между ярко-красным и лососево-красным) и дать ему остыть на воздухе. Иногда, в зависимости от металла и ситуации, может быть полезно нанести влажную губку на отожженную поверхность после того, как она существенно остынет, чтобы немного повысить ее жесткость и придать ей структурную прочность.

Вам нужно будет поэкспериментировать с отжигом, чтобы понять, когда и как его использовать. Когда вы это сделаете, вы обнаружите, что отжиг объединит усадку и растяжение, что станет одним из ваших лучших союзников в работе с металлом.

Работающие методы удара

Молоты и тележки — это основные инструменты при работе с листовым металлом. Молотки различаются по размеру и конфигурации. Они варьируются от плоских до высокогорных, от квадратных до круглых.Существуют также отбойные молотки, предназначенные для подъема небольших участков металла с очень маленьким шагом, и специальные молотки для доступа к труднодоступным местам или для выполнения специальных работ, таких как снятие шкур с дверей.

Молотки должны иметь гладкие, чистые ударные поверхности, чтобы не поранить то, что они ударяют. Хорошие молоты обладают ощущением и балансом, что делает их естественными и удобными для качания. Их лучше всего размахивать рукой, от локтя, с легким сгибанием или разгибанием запястья. Движение по металлу для большинства процедур должно быть ударным, позволяющим отскочить, иногда с небольшим добавлением скольжения.Это не похоже на забивание гвоздей.

Молотки следует держать несколько свободно и с гибким запястьем позади них, чтобы они могли отскочить. Вам следует обратить внимание на этот отскок, потому что он содержит информацию о том, что происходит с металлом, который вы ударяете. Звук, который издает молоток, также сообщает информацию о том, что его удары делают с металлом. Большинство новичков и несколько профессионалов склонны слишком сильно бить молотком, ожидая, что один или несколько мастерских ударов сдвинут металл.В большинстве ситуаций гораздо предпочтительнее использовать несколько более легких ударов. Хорошие мастера-металлисты вырабатывают отличительные ритмы и тембры своих ударов молотком.

Некоторые работы лучше всего выполнять специальными молотками, например, с резиновыми, кожевенными или пластиковыми головками. Выбор правильного молотка для конкретной задачи требует как опыта, так и личных предпочтений.

Первые четыре инструмента (снизу вверх) представляют собой комбинированные перфораторы общего назначения с различными коронками. Пятый — молоток для снятия шкур с дверей.Шестой — молоток с низкой коронкой, как с круглой, так и с квадратной гранью (последний предназначен для обработки до плоских кромок). Седьмой инструмент — молоток для выбивания крыльев.

Два молотка из сыромятной кожи (внизу слева) обеспечивают мягкую податливую поверхность для движущегося металла. Нижний наполнен дробью, что придает ему стойкость к поражению. Пластиковые полимерные молотки (вверху) предлагают упругие ударные поверхности определенной формы, которые отлично подходят для придания формы металлу, не повреждая его.

Подобные подставки предлагают множество полезных поверхностей для поддержки работы с молотком.Три слева предназначены для работы на очень маленьких участках. Две большие тележки с ручками могут устанавливаться в тиски и использоваться при изготовлении. Передняя тележка покрыта резиной и обеспечивает несколько упругую поверхность.

Ударная обработка тележки — это прецизионная операция, которая используется для формования металла без его растяжения. Показанная здесь работа представляет собой операцию точной настройки на заключительных этапах формирования и выравнивания поверхности.

На этой фотографии изображена тележка для ударов молотком, но в данном случае она покрыта резиной.Это позволяет выполнять точную формовку без особой опасности растяжения металла. Удары по тележке железной тележкой могут вызвать чрезмерное растяжение, даже если вы будете осторожны, чтобы контролировать эту тенденцию.

Мешки для дроби бывают разных размеров и форм и могут быть наполнены разными материалами. Большой квадратный мешок (в центре) содержит свинцовую дробь и полезен для формирования довольно больших предметов. Меньшие сумки (справа) ручные, для хранения стационарных предметов. Круглая сумка (слева) работает в обоих направлениях.

Опоры используются для поддержки забиваемого металла. В некоторых случаях, например, в условиях ограниченного доступа к задней части крыльев, они также используются в качестве молотков. Большинство тележек изготовлены из чугуна и имеют несколько различных и полезных контуров рабочих поверхностей. При работе с молотком по металлу, который поддерживается тележкой, существует критически важное различие между методами на тележке и вне тележки. Работа на тележке означает, что тележка непосредственно поддерживает забиваемый вами металл и размещается точно под ударной поверхностью и в контакте с ней.Это означает, что вы ударяете по металлу между молотком и тележкой. Неизбежный результат — растяжение этого металла. Иногда это может быть ваш объект или его часть, но иногда это приводит к нежелательному результату растяжения.

Забивание тележки молотком гораздо более распространено и обычно более полезно. В этой технике тележка не удерживается непосредственно под забиваемым металлом, а смещена от него. Примером может служить удерживание тележки под одной или другой стороной забиваемого гребня.В результате выровняем конек до панели. Может произойти некоторая нежелательная осадка металла, забитого таким образом, но позже это легко исправить.

Забивание тележки с помощью молотка эффективно использует отскок тележки после того, как на нее ударит металл, ударяющий по ней молотком. После удара молотком тележка отскакивает от металла и выталкивает его наружу в направлении силы удара. Чтобы это сработало, тележку нужно прижать к задней части того, что вы забиваете.Вы можете легко представить себе, что движение по такой конфигурации, как гребень вниз по его центру, при удерживании тележки попеременно под каждой стороной гребня имеет тенденцию выравнивать панель и удалять гребень. По мере того, как гребень опускается, граничащий с ним металл удерживается на одном уровне за счет отскока тележки. Различные специальные тележки доступны во многих различных формах и, в некоторых случаях, покрыты относительно мягкими материалами, такими как резина, для придания им упругости или демпфирования.

Мешки для дроби и песка очень удобны для формирования трехмерных фигур молотком.Эти мешки могут быть заполнены стальной или свинцовой дробью, а также песком или другими материалами. Они используются для подпорки металла несколько податливым способом. Когда вы ударяете по металлу по мешку с дробью, он вылетает наружу. Это обеспечивает относительно плавное формование и контролируемое растяжение за одну операцию. Формованные пластиковые молотки, используемые с подложкой для мешков с дробью, представляют собой особенно эффективную комбинацию ручной формовки.

У каждого специалиста по самообслуживанию есть любимая подложка для ковки металла. Они могут варьироваться от наковальни до блоков из различной древесины и даже из пластмассы.Одна из моих любимых резервных поверхностей — это от одного до трех слоев (слоев) тяжелого гофрированного картона.

Гибка, гибка и поддевание

Самый быстрый способ переместить много листового металла на обширную территорию — это с помощью приспособлений, которые его сгибают и загибают. Гибка и гибка относятся больше к изготовлению, чем к ремонту. Поддевание, еще одна форма механического изгиба, используется в основном при ремонтных работах. Основой оборудования для гибки металла кузова являются тормоза и валки скольжения. Тормоза используются для выполнения прямолинейных гибов листового материала с очень точными углами.Их также можно использовать для закругления плоского материала путем применения к нему множества последовательных небольших изгибов. Тормоза на пальцах или стояночные тормоза и тормоза с панорамированием полезны для выполнения поворотов на определенных участках, когда металл стоит на одной или обеих сторонах этих поворотов. Скользящие валки используются для придания панельным материалам постоянной кривизны в одной плоскости. Бисерные валики — это специальные инструменты, которые способны скатывать мелкие валики или другие формы в плоский или слегка изогнутый листовой металл.

Этот 16-футовый тормоз для листового металла не подходит для большинства ситуаций.Его также можно использовать для изгиба мелких предметов, и он работает с удивительной легкостью и точностью. Противовесы упрощают управление.

Этот пальчиковый или коробчатый тормоз позволяет изгибать трехмерные детали металла. Здесь показано, как он делает изгиб, который был бы невозможен при использовании плоского тормоза.

Приводные валики с ручным управлением, подобные этому, формируют бортики и ребра в листовой металл. Для бортовых роликов доступны многочисленные формовочные и фальцевальные матрицы.В некоторых из наиболее интересных комбинаций используются кристаллы с мягким верхом и кристаллы с твердым днищем.

Отмычки и скобы используются на местах для перемещения металла, особенно в труднодоступных местах, где до него не могут добраться молотки и тележки.

Все инструменты, которые используются для гибки, загибания и снятия кромок, представляют собой методы перемещения и изменения металла без ударов.


Power Forming

В конце концов кто-то понял, что удар по металлу молотком по тележке можно механизировать, тем самым значительно увеличивая силу и частоту ее применения.Осознание этого привело к появлению некоторых довольно жестоких устройств для формования металла. Самыми известными из их ранних версий были перфораторы Петтингелла и Йодера. Это были огромные шумные устройства, в которых использовалось множество формующих / вытяжных штампов, чтобы значительно ускорить процесс формования металла по индивидуальному заказу.

С годами перфораторы превратились в гораздо более компактные, тихие и эффективные машины. Самым популярным в современном мире таких устройств является Pullmax, машина, широко используемая в мастерских по ремонту прототипов и усовершенствованных металлических изделий.

Жрицы и их близкие родственники, ложки, используются во многих операциях. Показанные здесь более прочные предметы, ложки, служат для подглядывания или обеспечивают надежное резервное копирование. Более легкие предметы используются только для того, чтобы подглядывать. Самодельный кромогиб (вверху) — это изделие, которое я изготовил из старой автомобильной пружины.

В отличие от первых перфораторов, современные станки, такие как Pullmax, также часто используются с термоусадочными штампами Eckold и термоусадочными / формовочными штампами Steck. Это головки общего назначения, которые могут образовывать и / или сжимать металл очень локально и без каких-либо проблем.Они относительно тихие и простые в использовании. Сложная часть предложения состоит в том, чтобы знать, когда, где, как долго и при каких настройках давления их использовать. Прежде чем добавить Pullmax или другой перфоратор в список желаемых, вы должны знать, что это очень дорогие машины, которые используются только профессионалами, а не любителями.

Подходы к перемещению металла

До сих пор основное внимание было направлено на удары по металлу молотком или использование тележки, чтобы ударить или отбить его.Бывают случаи, когда металл желательно тянуть. Такие ситуации иногда встречаются при ремонтных работах. В наиболее сложных процессах вытяжные пластины припаивают, паяют или приваривают к участкам, требующим значительного тягового усилия, чтобы вернуть их в какое-то положение, близкое к их первоначальному положению. Затем их вытягивают за пластины с помощью механической или гидравлической силы. Это очень тяжелые ремонтные работы, требующие значительного оборудования.

Скользящие валки, как и этот ручной станок, обеспечивают равномерную гибку металла в одной плоскости.Они придают металлическому листу предсказуемые и непрерывные кривые. Скользящие ролики также могут быть настроены для придания одной и той же панели нескольких различных изгибов и для выравнивания деформированного металла.

Вытягивание меньшего масштаба обычно выполняется для удаления вмятин, когда большая часть смещенного металла блокируется из-за очень небольшого участка металла, и где проблемы с доступом не позволяют использовать ударные инструменты для выталкивания этого небольшого участка. Присоски с ручным и механическим приводом можно использовать для очень легких нагрузок.Некоторые магазины используют варварскую практику использования скользящего молота, чтобы протолкнуть или проткнуть (или выстрелить) закаленный винт через область панели, которую нужно вытащить. Затем винт ввинчивается в металл, поворачивая его, и скользящий молоток действует в другом направлении, чтобы вытащить металл за винт. Избегайте этого грубого подхода.

Более совершенная версия этой практики заключается в использовании устройства для приваривания шпилек, чтобы приварить стальную шпильку к углубленной области панели, а затем использовать скользящий молоток со специальным зажимом, удерживающим головку шпильки, для вытягивания металла. из.Когда эта операция будет завершена, стойку можно будет поставить на уровень земли.

Операции сглаживания, растяжения, усадки и формования

Два простейших станка для обработки металла, английское колесо и строгальный молоток, чрезвычайно полезны для выполнения основных производственных работ. Они существуют как в относительно недорогой, так и в высококачественной версии.

Английские колеса были одними из первых применений машин для обработки металлов давлением. Хотя эти устройства приводятся в действие только человеческими мышцами, знаниями и воображением, они почти всегда являются более крупными предметами, чем их можно держать в руках, и невероятно полезны для растяжения, формования и сглаживания металла при изготовлении.

Базовое устройство представляет собой блок в форме С-образного зажима с двумя противоположными колесами, которые можно постепенно натягивать друг относительно друга. Колеса обычно различаются диаметром, при этом натяжение между ними регулируется. Верхнее колесо обычно плоское и намного больше нижнего. Нижнее колесо обычно имеет разную степень боковой кривизны и почти всегда доступно с разными контурами.

Принцип английского колеса заключается в том, что когда металл проталкивается и протягивается между натянутыми колесами, давление растягивается и формирует его.Кривизна и, следовательно, площадь пятна контакта и результирующее давление профилированного колеса помогают определить контур, проработанный в металле колеса. Пропуская металл сквозь колеса под разными углами, можно сформировать практически любую изогнутую или выпуклую форму. Требуется значительная практика, чтобы знать, где, с какими комбинациями колес, с каким давлением и сколько ходов использовать английское колесо. Когда вы начинаете учиться определять и комбинировать эти переменные, удивительно, чего вы можете достичь с помощью этого простого устройства.Прокатка часто выполняется после какой-либо процедуры удара, такой как забивание металла в мешок для дроби, который использовался для черновой обработки формы в нем. В этих случаях вращение может точно настроить формат металла и сгладить результаты ударов, использованных для его формирования до того, как он будет вращаться.

После того, как шпилька приварена к панели, специальный скользящий молоток захватывает ее стержень. Затем шпилька отталкивается от панели, вытаскивая нижний металлический элемент. Затем шпилька скручивается или отрезается, и поверхность шлифуется.

Приварка шпильки подразумевает использование специализированного сварочного аппарата для сварки сопротивлением головки шпильки части панели с целью вытягивания ее металла. Сварка выполняется очень быстро.

Это приспособление для приваривания шпилек отлично подходит для извлечения небольших звеньев. Медный наконечник инструмента приваривается сопротивлением к центру кольца, а затем отжимается от панели с помощью рычагов инструмента. Когда область выровнена, инструмент слегка поворачивают, чтобы сломать сварной шов, и удаляют.

Эти старые инструменты для разглаживания крыльев можно сравнить с переносными английскими колесами. Хотя они появились еще во времена Ford Model T, в некоторых ситуациях они все же полезны. Они предназначены больше для сглаживания, чем для растягивания металла.

Эта оригинальная комбинация колес, установленная на английском колесе, использует складывающееся нижнее колесо и мягкое верхнее колесо, буквально колесико самоустанавливающегося колеса. В результате можно формовать без чрезмерного растяжения.

Колеса

English бывают разных форматов, конструкций и размеров.Это одно из лучших, что я когда-либо видел. Главный вопрос — стабильность. Хорошее колесо достаточно твердое, чтобы не подрессоряться, но достаточно упругое, чтобы в случае необходимости прилагать большой крутящий момент. Обратите внимание на регулировку натяжения лапки.

Этот высококлассный строгальный молоток обеспечивает высокую точность и управляемость. Он способен очень быстро обрабатывать и перемещать большое количество металла. В отличие от механических молотков и английских колес, строгальные молотки не следует использовать для чистовых операций.

В отличие от ударных устройств, упомянутых ранее в этой главе, английские колеса варьируются от недорогих до очень дорогих. Даже если вы используете его лишь изредка, вы все равно сможете оправдать покупку менее дорогой версии этого очень универсального и полезного инструмента. Для серьезных работ большие и устойчивые английские колеса работают намного лучше, чем дешевые.

Строгальные молотки — это относительно недорогие пневмоударники, которые впервые появились на рынке как устройства, предназначенные для удаления вмятин с крыльев и башен некоторых автомобилей, появившихся в середине 1930-х годов.По сути, это рамы в форме С-образного зажима, удерживающие две противоположные рабочие поверхности: небольшую наковальню и формовочный молоток. Молоток работает как пневматическое ударное устройство с высокой скоростью цикла. Проще говоря, металл, вбитый между элементами строгального молотка, часто ударяется. Сила этого удара регулируется путем изменения либо давления воздуха, подаваемого на устройство, либо длины хода молота, либо и того, и другого.

Оригинальные строгальные молотки в качестве инструментов для кузовных работ были довольно плохими, потому что они плохо растягивали металл.Однако какой-то гений сообразил, что если вы установите строгальный молоток на стойку и снабдите его педалью подачи воздуха, вы получите устройство, способное очень быстро растягивать и формировать металл. Современные строгальные молотки различаются от очень недорогих инструментов, которые используют пистолеты с глушителями для приведения в движение молотков, до очень точных и довольно дорогих инструментов, которыми легче управлять и которые вполне предсказуемы. Опять же, где-то в этом континууме может быть строгальный молоток, который соответствует вашим потребностям.Эти инструменты могут выполнять формовку очень быстро и без грубой обработки

Написано Мэттом Джозефом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Как работает автомобильная формовка металла

Одно из самых важных свойств металла заключается в том, что он может подвергаться пластической деформации .Это не значит, что металл сделан из пластика, но он может делать то же, что и пластик: он буквально может принимать практически любую форму, которую мы можем себе представить.

Процесс деформации начинается с заготовки , количества металла в некоторой основной форме, которая претерпит изменение формы. Заготовка становится заготовкой — куском металла, форма которого должна быть изменена — в процессе формования металла. Для автомобильной штамповки металла заготовка часто изготавливается из листового металла, который можно штамповать, вырезать или сгибать, придавая ему форму, необходимую для кузова автомобиля.В качестве альтернативы, это может быть цельный металлический блок кубической или линзовидной формы. Вот несколько способов деформирования металлической заготовки в процессе производства автомобилей:

Изгиб: При изгибе к заготовке из листового металла прикладывается сила для создания кривизны поверхности. Гибка обычно используется для создания простых изогнутых поверхностей, а не сложных. Пресс с механическим приводом направляет пуансон в листовой металл, заставляя его попасть в простую матрицу с давлением, достаточным для постоянного изменения формы металла.Уровень давления важен. Если приложить недостаточное давление, металл может просто вернуться в свою первоначальную форму. Если нанести слишком много, он может сломаться.

Чертеж: На чертеже листовой металл прижимается к матрице, вырезанной в трехмерной, часто изогнутой форме, которую должен принимать листовой металл. Фактически, матрица используется как пресс-форма для металла. Этот метод позволяет создавать относительно сложные формы. И снова к заготовке прикладывают давление с помощью пуансона с гидравлическим или механическим приводом.Существует ряд опасностей не столько для людей (поскольку процесс в значительной степени механизирован), сколько для самого металла. Он может треснуть от слишком сильного давления или сморщиться от взаимодействия с матрицей. Можно использовать смазку, чтобы металл плавно скользил по матрице, избегая образования складок. Как вариант, складчатые края можно отделить от металла отдельной операцией. Этот метод обычно используется для изготовления деталей кузова автомобилей и топливных баков.

Штамповка: При штамповке используется устройство, называемое штамповочным прессом, с серией штампов для резки и формовки металла различной формы.Это обычно используется для изготовления автозапчастей, таких как колпаки и крылья.

Экструзия: Экструзия может использоваться для производства длинных металлических предметов, таких как стержни и трубы. Металлическая заготовка вдавливается в матрицу с отверстием на противоположном конце. Металл выдавливается через отверстие, чтобы сформировать форму. Экструзию можно использовать для изготовления важных деталей трансмиссии автомобиля или анкеров, удерживающих ремни безопасности на месте.

Ковка: В процессе ковки используется молоток или пресс, который по сути является механизированной версией молотков, используемых древними кузнецами.Металл ударяется о поверхность, которая служит наковальней. Его можно многократно ковать молотком, чтобы сформировать сложные формы. Это можно использовать как альтернативу процессу рисования.

Вышеупомянутые процессы обычно используются с холодным металлом. Также можно использовать горячий металл, иногда при достаточно высоких температурах, чтобы расплавленный металл можно было вылить в матрицу. Для этого требуются очень дорогие штампы, которые могут выдерживать нагрев и должны выполняться быстро, чтобы свести к минимуму воздействие расплавленного металла на штамп.

На следующей странице мы рассмотрим, как современные технологии обработки металлов давлением продвигают автомобилестроение в будущее.

Бионические конечности — Любопытный

Быстрее? Сильнее? Более могущественный? Бионические тела — и то, на что они могут быть способны — веками захватывали человеческий разум. От неуклюжего Inspector Gadget до почти неразрушимого Терминатора идея использования технологий для создания «лучшего человека» привела к постоянному технологическому прогрессу.

Термин «бионика» впервые был использован в 1960-х годах. Он сочетает в себе приставку «био», означающую жизнь, с «электроникой». Бионика — это изучение механических систем, которые функционируют как живые организмы или части живых организмов.

В то время как мир бионики теперь охватывает почти все части человеческого тела — внешние и внутренние, — здесь мы подробно рассмотрим бионические конечности и то, как развиваются технологии. Чтобы узнать больше о других достижениях в области бионики, следите за обновлениями в следующей главе серии статей Nova о бионике.

Протезы или протезы используются для замены отсутствующей части тела, которая могла быть потеряна из-за травмы, болезни или врожденного дефекта. Тип протеза, который может использовать человек, зависит от человека, включая причину ампутации или потери конечности и расположение отсутствующей конечности.

Основные протезы используются с 600 г. до н.э. Деревянные ноги, металлические руки, крючки для рук — хотя эти примитивные заменители возвращали владельцу некоторое подобие движения или функции, они часто были неудобными, трудными в использовании, имели плохую функциональность и были косметически непривлекательными.

Протез ноги времен Первой мировой войны. Источник изображения: Томас Куайн / Flickr.

Сегодня исследователи стремятся разработать более легкие, компактные, лучше контролируемые, более реалистичные и доступные варианты. Что отличает новое поколение протезов конечностей, так это их союз с бионическими технологиями, а также то, как они сочетают такие разные области исследований, как электроника, биотехнология, гидравлика, вычислительная техника, медицина, нанотехнологии и протезирование. Технически эта область известна как биомехатроника, прикладная междисциплинарная наука, которая работает для интеграции механических элементов и устройств с биологическими организмами, такими как человеческие мышцы, кости и нервная система.

Наружные протезы

Недавний прогресс в области материаловедения и технологий привел к значительным достижениям в области протезирования конечностей. Хотя заманчиво представить эти конечности как дающие владельцу некое сверхчеловеческое преимущество, на самом деле исследователи в настоящее время просто пытаются воссоздать функциональность и диапазон движений здоровой человеческой конечности.Это сложнее, чем кажется.

Подумайте — если чешется в носу, почешите его. Но найдите время, чтобы подумать, как вы на самом деле это делаете. Во-первых, вам нужно согнуть локоть, одновременно поднимая предплечье, чтобы оно находилось в правильном положении рядом с носом. Затем вам нужно повернуть предплечье на нужный угол, чтобы палец мог дотянуться до носа, затем вытяните палец и несколько раз двигайте им вверх и вниз при зуде. И все это нужно делать, прикладывая необходимое усилие, чтобы остановить зуд, но не царапая кожу.Как вы понимаете, создание роботизированной конечности, которая бы выполняла все эти задачи плавно, легко и быстро, является довольно сложной задачей.

Точность и расчет подсознательно лежат в основе многих, казалось бы, простых задач, например, почесать нос. Источник изображения: блог Search Engine People / Flickr.

Таким образом, если дать пять или подняться по лестнице может показаться не очень сложным занятием, за кулисами (или внутри вашей головы) ваш мозг постоянно работает, чтобы помочь вам выполнять даже самые простые жесты.Нервы, мышцы, синапсы, кора головного мозга — все они должны работать без сбоев, чтобы вы могли выполнять эти задачи.

Именно это взаимодействие между мыслью, действием и реакцией исследователи всего мира пытались воспроизвести в своих бионических технологиях.

В настоящее время доступен ряд бионических протезов, которые начинают имитировать некоторые функциональные возможности утраченных конечностей. Другие все еще находятся на стадии исследований и разработок, но демонстрируют большие перспективы.Давайте посмотрим на некоторые из них.

Миоэлектрические конечности

Традиционно протезы верхних конечностей питались от тела с использованием кабелей и ремней, прикрепленных к человеку, и полагались на движения тела для манипулирования тросами, которые управляют протезом конечности. Это может быть физически утомительным, обременительным и неестественным.

Миоэлектрические конечности питаются от внешнего источника, используя батарею и электронную систему для управления движением. Каждый протез изготавливается по индивидуальному заказу и прикрепляется к остаточной конечности с помощью аспирационной технологии.

После того, как устройство было надежно прикреплено, оно использует электронные датчики для обнаружения даже мельчайших следов мышечной, нервной и электрической активности в оставшейся конечности. Эта мышечная активность передается на поверхность кожи, где она усиливается и отправляется на микропроцессоры, которые используют информацию для управления движениями протеза.

В зависимости от умственных и физических стимулов, предоставляемых пользователем, конечность движется и действует как естественный придаток.Изменяя интенсивность движения существующих функциональных мышц, пользователь может контролировать такие аспекты, как сила, скорость и захват бионической конечности. Если мышечные сигналы не могут использоваться для управления протезом, можно использовать переключатели с качалкой, вытягивающим нажатием или сенсорной панелью. Повышенная маневренность достигается за счет добавления датчиков и моторизованных элементов управления, что позволяет пользователям выполнять такие задачи, как использование ключа для открытия двери или извлечение карт из бумажника.

Одной из особенностей этой технологии является функция «самозахвата», которая автоматически регулирует натяжение, когда обнаруживает изменение обстоятельств (например, удерживание стакана, который затем наполняется водой).Дополнительным преимуществом миоэлектрической конечности является то, что, как и традиционные устройства с питанием от тела, ее можно сделать так, чтобы она имитировала внешний вид естественной конечности.

Недостатки этой технологии заключаются в том, что батарея и двигатель внутри нее делают ее тяжелой, она дорогая, а также существует небольшая задержка между отправкой команды пользователем и компьютером, обрабатывающим эту команду и превращающим ее в действие.

Остеоинтеграция

Другой бионический прорыв в конечностях известен как «остеоинтеграция» (OI).Произведено от греческого «остеон», что означает кость, и латинского «интеграре», что означает «собирать единое целое», процесс включает создание прямого контакта между живой костью и поверхностью синтетического имплантата, часто на основе титана.

Процедура была впервые проведена в 1994 году и использует скелетно интегрированный титановый имплант, соединенный через отверстие (стому) в остаточной конечности с внешним протезом конечности. Прямое соединение между протезом и костью имеет ряд преимуществ:

  1. Обеспечивает большую стабильность и управляемость, а также может снизить количество потребляемой энергии.
  2. Не требует всасывания для подвешивания, что делает его проще и удобнее для пользователя.
  3. Опора возвращается на бедро, тазобедренный сустав, большеберцовую или другую кость, что снижает вероятность дегенерации и атрофии, которые могут сопровождать традиционные протезы.

Обычно процедура требует двух операций. Первый включает в себя введение титановых имплантатов в кость и, часто, обширную ревизию мягких тканей.Второй этап, примерно через шесть-восемь недель, включает доработку стомы и прикрепление оборудования, которое соединяет имплантат с внешним протезом ноги. Постепенно кости и мышцы начинают расти вокруг имплантированного титана на конце кости, создавая функциональную бионическую ногу. Внешний протез легко прикрепляется и снимается с опора в течение нескольких секунд. Недавно австралийский хирург доцент Мунджед Аль Мудерис смог выполнить операцию за одну операцию.

Поскольку протез прикреплен непосредственно к кости, он имеет больший диапазон движений, контроля и, в некоторых случаях, позволяет пользователям различать тактильные различия между поверхностями (например, ковром и плиткой) посредством остеопортинга.

Кристаллы монетита (CaHPO 4 ) можно использовать с титаном, чтобы сделать его более совместимым с телом. Источник изображения: Wellcome Images / Flickr.

Тренировка, укрепление и реабилитация походки — все это важные части до- и послеоперационной процедуры.Многие из тех, кто получил новую технологию, поднялись и начали ходить самостоятельно в течение нескольких недель после операции и смогли восстановить большую часть своего качества жизни.

Постоянным развитием в области OI является внедрение продуктов, в которых используется пористая металлическая конструкция, например, титановая пена. Традиционные конструкции OI, предназначенные для бедренной кости, не были успешными при применении к большеберцовой кости, поскольку структура проксимальной большеберцовой кости очень губчатая. Однако с развитием технологии пены титана применение OI теперь распространилось на транстибиальных ампутантов.Адъюнкт-профессор Аль Мудерис является пионером в создании имплантата из вспененной поверхности, напечатанного на 3D-принтере, который успешно используется у пациентов с ампутированными конечностями. Эти напечатанные на 3D-принтере металлические пены могут способствовать и способствовать инфильтрации кости, а также формированию и росту сосудистых систем в определенной области. Таким образом, пористая металлическая пена, напоминающая кости, позволяет остеобласт деятельность, чтобы начать.

Получатели процедуры OI говорят, что это почти похоже на настоящую. Недостатки этого типа протезов в том, что они дороги (обычно более 80 000 австралийских долларов) и не подходят для многих типов людей с ампутированными конечностями.

Бионические конечности, контролируемые разумом

Следующим шагом вперед в технологии бионических конечностей является появление бионических конечностей, управляемых разумом. Это протезы, которые можно интегрировать с тканями тела, в том числе с нервной системой. Они очень продвинуты, способны реагировать на команды центральной нервной системы и, следовательно, более точно воспроизводить нормальные движения и функции, а также мгновенно запускать желаемое движение с меньшим «временем задержки».В настоящее время на стадии исследований и разработок находится несколько различных процедур и технологий.

Протез руки, управляемый разумом. Источник изображения: ВМС США / Flickr.

Целенаправленная реиннервация мышц

Операция, называемая целевой реиннервацией мышц, использует нервы, оставшиеся после ампутации, и те же импульсы от мозга, которые когда-то контролировали плоть и кровь, для управления протезом. В ходе операции нервы, которые контролируют суставы отсутствующей части конечности, повторно прикрепляются к мышечной ткани остаточной конечности, чтобы обеспечить более естественный мыслительный процесс и контролировать протез таким же образом, как и миоэлектрический контроль.Фактически, мозговые импульсы связаны с компьютером в протезе, который управляет двигателями для движения конечности.

В 2014 году Ле Бо, человек с двусторонней разобщением плеча (через сустав) с ампутированной конечностью, впервые смог использовать эту технологию для работы с двумя протезами верхних конечностей. Работая с исследователями из Университета Джона Хопкинса, он смог поднимать чашки и выполнять различные задачи каждой рукой, что стало результатом процедуры, которая могла изменить способ мышления, разработки и использования протезов конечностей.

Видео: Ампутанты вошли в историю с модульными протезами конечностей (Лаборатория прикладной физики JHU / YouTube). Посмотреть детали и стенограмму.

Процедура включала множество этапов в течение многих месяцев:

  1. Лесу была проведена целенаправленная операция по реиннервации мышц — процедура, при которой переназначаются нервы, которые когда-то контролировали руку и кисть. Переназначив существующие нервы, Лес получил возможность управлять своими протезами, просто думая о действии, которое он хотел, чтобы они выполняли.
  2. После выздоровления Лес прошел обучение по системе распознавания образов, которая составляет ключевую часть технологии. Алгоритмы распознавания образов используются для идентификации отдельных мышц, того, как они сокращаются, общаются и работают друг с другом, а также их амплитуды и частоты. Эта информация затем используется для создания фактических движений протеза.
  3. Подтяжка была сделана на заказ для туловища и плеч Леса. Это устройство поддерживает протезы конечностей, а также создает неврологические связи с реиннервируемыми мышцами.
  4. Лес прошел дополнительное обучение по системе конечностей с использованием виртуальной среды интеграции.
  5. Наконец, конечности были прикреплены к скобе, и Лес смог начать применять свои тренировки на практике, перемещая различные предметы.

Исследователи были удивлены скоростью, с которой Лес мог управлять технологией, особенно его способностью управлять диапазоном движений обеих рук одновременно — впервые для одновременного бимануального управления.

Я думаю, мы только начинаем … Перед нами просто огромный потенциал, и мы только начали двигаться по этому пути. И я думаю, что следующие пять-десять лет принесут феноменальный прогресс. Revolutionizing Prosthetics Главный исследователь, Майкл Маклафлин

У некоторых пациентов, перенесших эту процедуру, был также неожиданный эффект: они не только могли двигать своей новой конечностью, но и могли ощущать с ее помощью некоторые ощущения.

Технология имплантированного миоэлектрического сенсора

Руки — не единственная часть тела, в которой используются усовершенствованные технологии. Исследователи из Исландии создали управляемый разумом протез ноги, в котором используется технология имплантированного миоэлектрического датчика (IMES). При этом датчики имплантируются непосредственно в мышцы конечностей пациента, но, в отличие от реиннервации нервов, нет необходимости пересаживать нервную ткань из одной части тела в другую. Имплантация технологии IMES относительно проста и проста — требуется всего 15 минут операции, когда каждый датчик вводится в ткань через разрезы длиной всего 1 сантиметр.После установки датчики не нужно заменять, если они не повреждены.

Торвальдур Ингварссон, хирург, который завершил операцию, описал процесс: «Технология позволяет пользователю работать с протезом более интуитивно и интегрированно … Им больше не нужно думать о своих движениях, потому что их бессознательные рефлексы автоматически преобразуются. в миоэлектрические импульсы, управляющие их бионическим протезом ».

Участник исследования Гудмундур Олафссон сказал: «Как только я встал на ноги, мне потребовалось около 10 минут, чтобы взять это под контроль.Я мог встать и просто уйти … Это было похоже на то, что я двигал им своими мышцами, никто не делал этого, нога не делала этого, я делал это, так что это было действительно странно и подавляюще. ‘

Самое интересное в технологии IMES заключается в том, что она может быть относительно простой в установке (не требует сложной хирургической операции), хорошо работает в «реальных» сценариях и может работать в течение длительного периода времени.

Бионическая нога, управляемая разумом. Источник изображения: Army Medicine / Flickr.

Сделав еще один шаг вперед, в 2015 году исследователи из Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявили, что они дали парализованному человеку возможность чувствовать физические ощущения с помощью протезной руки робота, провода которой были напрямую подключены к его мозгу. Когда ему завязали глаза, мужчина смог успешно определить, когда к каким пальцам его протезной руки прикасались, а когда.

Мы завершили схему … Протезы конечностей, которыми можно управлять с помощью мыслей, демонстрируют большие перспективы, но без обратной связи от сигналов, возвращающихся в мозг, может быть трудно достичь уровня контроля, необходимого для выполнения точных движений.Путем передачи осязания от механической руки непосредственно к мозгу, эта работа показывает потенциал для бесшовного биотехнологического восстановления почти естественных функций. Менеджер программы DARPA, Джастин Санчес

Как все это работает? Набор электродов был клинически имплантирован в сенсорную кору головного мозга человека — область мозга, отвечающую за определение тактильных ощущений, таких как давление и текстура. Команда также разместила массивы на моторной коре добровольца, части мозга, которая управляет движениями тела.Провода от этих массивов были подключены извне к механической руке, что давало добровольцу возможность контролировать движения руки. Однако, что наиболее важно, рука содержала сложные датчики крутящего момента, которые могли определять различные уровни давления, преобразовывая эти ощущения в электрические сигналы. Затем эти сигналы направлялись обратно в матрицы в мозгу добровольца, стимулируя сенсорные нейроны в головном мозге и позволяя пациенту «почувствовать» ощущения и ощущения каждого пальца.

Эта технология еще не поступила в продажу, но предлагает большой потенциал для будущих разработок.

Благодаря таким достижениям эти протезы стали более практичными и интуитивно понятными, но даже самые современные протезы еще не могут полностью воспроизвести функциональность естественных конечностей.

Косметические доработки

Появление 3D-печати и компьютерного дизайна помогает создавать конечности, которые идеально подходят для пользователя и со временем должны стать более доступными.

Хотя многие из новых видов бионики выглядят как что-то из научно-фантастического фильма, исследователи также преуспевают в создании вариантов, которые выглядят более реалистично, чем когда-либо прежде. Теперь можно создавать протезы анатомически правильной формы, которые отражают форму пользователя, и могут включать такие детали, как точный цвет кожи, веснушки, родинки, волосы, вены, татуировки, отпечатки пальцев и ногти. Эти реалистичные творения могут быть изготовлены из ПВХ или ряда силиконов и покрывать протезы конечности с помощью различных методов, таких как адгезия, эластичная кожа, отсасывание, подгонка формы или кожный рукав.Для многих людей с ампутированными конечностями очень важно иметь конечность, которая не привлекает нежелательного внимания.

Протез руки (правая рука человека), внешне напоминающий его настоящую (левую) руку. Источник изображения: WBUR Boston’s NPR News Station / Flickr.

Заключение

Что делает нас людьми? Это наши тела? Наш мозг? Наши эмоции? Или что-то более нематериальное? Развитие человеческой бионики может в конечном итоге потребовать от нас переосмысления наших представлений о том, что значит быть человеком, поскольку границы между человеком и машиной становятся все более размытыми.

Тем не менее, несмотря на желание представить будущее кибернетических улучшений, в настоящее время бионические конечности остаются в основном медицинскими устройствами, предназначенными для восстановления функций и обеспечения людей, потерявших конечности, более высоким качеством жизни. Бионика может выглядеть впечатляюще футуристичной, но она еще не может полностью воспроизвести сложность, диапазон движений и функциональность нормальной человеческой конечности.

Скоро ваш доктор сможет распечатать человеческий орган по запросу | Инновация

Джереми М.Большой

На втором этаже Института регенеративной медицины Уэйк Форест, недалеко от лифта, находится коллекция выцветших гравюр, изображающих великие моменты истории медицины. В одном из них древний вавилонский фармацевт держит пузырек с лекарством. На другом изображен греческий врач Гиппократ, лечивший пациента в пятом веке до нашей эры. Отпечатки были выданы врачам полвека назад фармацевтической компанией Parke-Davis, которая рекламировала их как исторический ролик.Но их присутствие в Уэйк Форест, где проживает, возможно, самая большая концентрация медицинских футуристов на планете, нетрудно расценить как последнюю шутку: Можете ли вы поверить, как далеко мы зашли?

Когда я посетил институт в старом табачном городке Уинстон-Сейлем в Северной Каролине, я прошел мимо просторных лабораторий, где сотрудники в белых халатах скользили взад и вперед по выложенному плиткой полу. На одном столе, устроенном как будто для художественной выставки, лежали паучьи слепки почечных вен, окрашенные в оттенки фиолетового, индиго и сахарной ваты.Внизу по коридору машина пропускала спорадические электрические токи через два набора мышечных сухожилий, один вырезан из крысы, а другой — из биоматериалов и клеток.

Исследователь по имени Ён-Джун Соль встретил меня у двери в комнату с надписью «Биопечать». Ен-Джун, взъерошенный, в очках в пластиковой оправе, вырос в Южной Корее и получил образование в области машиностроения в университете Пхохана. В Wake Forest он входит в группу, которая работает с изготовленными на заказ биопринтерами лаборатории, мощными машинами, которые работают почти так же, как стандартные трехмерные принтеры: объект сканируется или проектируется с использованием программного обеспечения для моделирования.Затем эти данные отправляются на принтер, который с помощью шприцев наносит последовательные слои вещества, пока не появится трехмерный объект. Традиционные трехмерные принтеры обычно работают с пластиком или воском. «Что здесь особенного, — сказал Ён-Джун, засовывая очки к носу, — так это то, что у нас есть возможность напечатать что-то живое».

Он указал на машину справа от себя. Он чем-то напоминал одну из тех игр с когтями, которые можно найти на остановках для отдыха на шоссе. Каркас из тяжелого металла, стены прозрачные.Внутри лежало шесть шприцев, расположенных в ряд. В одном из них находился биосовместимый пластик, который при печати мог образовывать взаимосвязанную структуру каркаса — по сути, скелета — отпечатанного человеческого органа или части тела. Остальные можно заполнить гелем, содержащим человеческие клетки или белки, чтобы способствовать их росту.

Во время печати каркаса клетки предполагаемого пациента печатаются на каркасе и внутри него; конструкция помещается в инкубатор; клетки размножаются; и в принципе объект имплантируется пациенту или в него.Со временем объект становится такой же частью тела пациента, как и органы, с которыми он родился. «В любом случае, это надежда», — сказал Ён-Джун.

Ён-Джун запрограммировал один из принтеров, чтобы начать процесс создания каркаса для человеческого уха, и комната наполнилась успокаивающим электронным гудением, нарушаемым только случайным вздохом принтера — выпуском сжатого воздуха, удерживающего это работает. Вглядываясь в стеклянную витрину, я мог видеть, как постепенно возникают эшафоты — маленькие, изящные, очень похожие на ухо .Поскольку на выполнение этого процесса уйдут часы, Ён-Джун передал мне готовую версию для обработки. Было светло; она лежала у меня на ладони, как бабочка.

Внешняя структура уха — одна из первых структур, которую институт в Уэйк Форест (и другие исследовательские центры) попытался освоить, как ступеньку к более сложным. Сотрудники Wake Forest имплантировали биопечать кожу, уши, кости и мышцы лабораторным животным, где они успешно выросли в окружающие ткани.

Для проповедников биопечати, число которых растет — ожидается, что количество 3D-принтеров, поставляемых медицинским учреждениям, удвоится в следующие пять лет — испытания являются предвестником того мира, который только сейчас становится предметом внимания: мира, в котором пациенты заказывают запасные части для своего тела так же, как они заказывали сменный карбюратор для своего Chevy.

«Думайте об этом как о модели Dell», — сказал Энтони Атала, детский уролог и директор института, имея в виду знаменитую «прямую» модель взаимоотношений компьютерной компании между потребителем и производителем.Мы сидели в офисе Атала на четвертом этаже исследовательского центра. «У вас были бы компании, которые существуют для обработки клеток, создания конструкций, тканей. Ваш хирург может сделать компьютерную томографию и образец ткани и отправить их этой компании », — сказал он. Примерно через неделю через FedEx будет доставлен орган в стерильном контейнере, готовый к имплантации. Presto, change-o : Новая часть меня — вас — сделана на заказ.

«Интересно то, что настоящих хирургических проблем нет, — сказал Атала.«Есть только технологические препятствия, которые вам нужно преодолеть, чтобы в первую очередь убедиться, что сконструированная ткань функционирует правильно».

Мы приближаемся к «простым» органам, таким как кожа, внешнее ухо, трубчатая трахея. В то же время Атала не может не смотреть на то, что может произойти дальше. В своих самых оптимистичных проявлениях ему нравится представлять себе огромную индустрию биопечати, способную создавать большие и сложные органы, без которых тело не выдержало бы, например, печень или почки.Индустрия, которая могла бы сделать традиционные трансплантаты — с их долгим, часто фатальным временем ожидания и постоянным риском отторжения органов — полностью устаревшими.

Это будет настоящая революция в медицине. Это изменило бы все. И если он прав, Уэйк Форест с его мурлыкающими биопринтерами, мясистыми ушами, разноцветными венами и артериями может быть тем местом, где все начинается.

Идея о том, что сломанный кусок нас самих можно заменить здоровым или чужим, уходит корнями в прошлое.Косма и Дамиан, святые покровители хирургов, якобы прикрепили ногу недавно умершего эфиопского мавра к белому римлянину в третьем веке нашей эры, объект, изображенный многочисленными художниками эпохи Возрождения. К 20 веку медицина, наконец, начала догонять воображение. В 1905 году офтальмолог Эдуард Зирм успешно вырезал роговицу у раненого 11-летнего мальчика и переселил ее в тело 45-летнего чешского сельскохозяйственного рабочего, чьи глаза были повреждены во время гашения извести.Десять лет спустя сэр Гарольд Гиллис, которого иногда называют отцом-основателем пластической хирургии, сделал пересадку кожи британским солдатам во время Первой мировой войны.

Но первая успешная пересадка крупного органа — органа, жизненно важного для функционирования человека — произошла только в 1954 году, когда Рональд Херрик, 23-летний парень из Массачусетса, пожертвовал одну из своих здоровых почек своему брату-близнецу Ричарду. , который страдал хроническим нефритом. Поскольку у идентичных близнецов Херрика была одна и та же ДНК, Джозеф Мюррей, хирург из больницы Питера Бента Бригама (ныне известной как Бригам энд Женс), был убежден, что нашел решение проблемы отторжения органов.

В своей автобиографии Хирургия души Мюррей вспомнил момент триумфа. «В операционной царила коллективная тишина, когда мы аккуратно сняли зажимы с сосудов, недавно прикрепленных к донорской почке. Когда кровоток восстановился, новая почка Ричарда стала набухать и становиться розовой », — написал он. «Вокруг были улыбки». С помощью Херрикса Мюррей доказал важный момент в отношении нашей биологической близорукости, понимание, которое лежит в основе современной передовой биоинженерии: ничто не заменит использование собственного генетического материала пациента.

По мере того, как хирургическая наука улучшалась вместе с иммуносупрессивными методами лечения, которые позволяли пациентам принимать инородные органы, то, что когда-то казалось недосягаемым, стало реальностью. Первая успешная трансплантация поджелудочной железы была проведена в 1966 году, первая трансплантация сердца и печени — в 1967 году. К 1984 году Конгресс принял Национальный закон о трансплантации органов, который создал национальный реестр для сопоставления органов и призван обеспечить справедливое распределение донорских органов. . В больницах по всей стране врачи сообщали новости так осторожно, как только могли — Предложение просто не соответствует спросу, вам придется повесить номер — и во многих случаях они наблюдали, как пациенты умирали, ожидая, пока их имена будут отмечены. в начало списка.Эта основная проблема никуда не делась. По данным Министерства здравоохранения и социальных служб США, только в этой стране каждый день умирает 21 человек в ожидании органа. «Для меня спрос не был чем-то абстрактным, — сказал мне недавно Атала. «Это было очень реально, это было душераздирающе, и это воодушевило меня. Это побудило всех нас искать новые исправления ».

Атала, 57 лет, худой, слегка сутулый, с копной каштановых волос и непринужденной приветливостью — он призывает всех называть его Тони.Атала родился в Перу и вырос во Флориде. Он получил степень доктора медицины и специализированную подготовку по урологии в Университете Луисвилля. В 1990 году он получил двухлетнюю стажировку в Гарвардской медицинской школе. (Сегодня, в Уэйк Форест, он по-прежнему блокирует хотя бы один день в неделю, чтобы осматривать пациентов.) В Гарварде он присоединился к новой волне молодых ученых, которые считали, что одним из решений проблемы нехватки доноров органов может быть создание в лаборатории, запасных частей.

Среди их первых крупных проектов была попытка вырастить человеческий мочевой пузырь — относительно большой, но полый орган, довольно простой по своим функциям.Он использовал сшивающую иглу, чтобы вручную сшить биоразлагаемый каркас. Позже он взял уротелиальные клетки из мочевого пузыря и мочевыводящих путей потенциального пациента и размножил их в лаборатории, а затем применил клетки к структуре. «Это было похоже на испекание слоеного пирога», — сказала мне Атала. «Мы делали это по одному слою за раз. И как только все клетки были засеяны, мы помещаем их обратно в инкубатор и даем готовиться ». Через несколько недель то, что появилось, было маленьким белым шаром, не столь уж сильно отличавшимся от настоящего.

В период с 1999 по 2001 год, после серии испытаний на собаках, специально выращенные мочевые пузыри были трансплантированы семи молодым пациентам, страдающим расщелиной позвоночника, изнурительным заболеванием, которое приводило к отказу их мочевого пузыря. В 2006 году в широко разрекламированной статье Lancet Атала объявил, что семь лет спустя биоинженерные мочевые пузыри работают замечательно. Это был первый случай, когда выращенные в лаборатории органы были успешно трансплантированы людям. «Это один маленький шаг в нашей способности продвинуться вперед в замене поврежденных тканей и органов», — сказал Атала в своем пресс-релизе, вторя словам Нила Армстронга.Это был типичный пример одного из главных даров Аталы. Как сказал мне Дэвид Скэдден, директор Центра регенеративной медицины при Массачусетской больнице общего профиля и содиректор Гарвардского института стволовых клеток, Атала «всегда был провидцем. Он всегда был довольно смелым и весьма эффективным в своей способности привлекать внимание к науке ».

Мочевые пузыри были важной вехой, но они не были особенно востребованы пациентами. Более того, многоступенчатый процесс утверждения, требуемый U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для таких процедур может потребоваться время. Сегодня пузыри, сконструированные Атала, еще не получили одобрения для широкого использования. «Когда вы думаете о регенеративной медицине, вы должны думать не только о том, что возможно, но и о том, что необходимо», — сказала мне Атала. «Вы должны подумать:« У меня только столько времени, так что же окажет наибольшее влияние на большинство жизней? »»

Для Атала ответ был прост. Примерно восьми из десяти пациентов, включенных в список трансплантатов, нужна почка.Согласно недавним оценкам, они ждут донора в среднем четыре с половиной года, часто испытывая серьезные боли. Если Атала действительно хотел разрешить кризис нехватки органов, выхода не было: ему пришлось бы иметь дело с почкой.

С момента своего появления в начале 1980-х годов, когда она рассматривалась в основном как промышленный инструмент для создания прототипов, трехмерная печать превратилась в многомиллиардную отрасль с постоянно расширяющимся диапазоном потенциальных областей применения, от дизайнерской обуви до стоматологии. коронки к самодельным пистолетам из пластика.(Сегодня вы можете зайти в магазин электроники и купить портативный трехмерный принтер менее чем за 500 долларов.) Первым медицинским исследователем, совершившим скачок к живому веществу, был Томас Боланд, который, будучи профессором биоинженерии в Университете Клемсона, в Южная Каролина в 2003 году подала заявку на патент на специализированный струйный принтер, способный печатать человеческие клетки в гелевой смеси. Вскоре такие исследователи, как Атала, работали над собственными версиями машины.

Для Атала обещание биопечати было связано с масштабом.Хотя он успешно вырастил орган в лаборатории и пересадил его человеку, этот процесс был невероятно трудоемким, отсутствовала точность, воспроизводимость была низкой, а вероятность человеческой ошибки была повсеместной.

В Уэйк Форест, где Атала стал директором-основателем института в 2004 году, он начал экспериментировать с печатью кожи, костей, мышц, хрящей и, что немаловажно, структур почек. Через несколько лет он был достаточно уверен в своих успехах, чтобы это продемонстрировать. В 2011 году Атала выступил на TED Talk о будущем биоинженерных органов, который с тех пор был просмотрен более двух миллионов раз.На нем были плиссированные брюки цвета хаки и элегантная полосатая рубашка с пуговицами. Он говорил о «серьезном кризисе здоровья», вызванном нехваткой органов, отчасти из-за нашей долгой жизни. Он описал медицинские проблемы, которые в итоге удалось преодолеть инновациям и упорной лабораторной работе: разработать лучшие биоматериалы для использования в каркасах, научиться выращивать органоспецифические клетки вне человеческого тела и поддерживать их жизнь. (Некоторые клетки, как он объяснил, такие как клетки поджелудочной железы и печени, по-прежнему трудно вырасти.)

И он говорил о биопечати, показывая видео нескольких своих принтеров, работающих в лаборатории, а затем обнаружил принтер позади него на сцене, занятый созданием розоватого сферического объекта. Ближе к концу выступления один из его коллег вышел с большим стаканом, наполненным розовой жидкостью.

Пока толпа сидела в тишине, Атала полезла в стакан и вытащила нечто, похожее на слизистую огромную фасоль. Мастерски продемонстрировав свое мастерство, он протянул предмет вперед в сложенных ладонями.«Вы можете увидеть почку в том виде, в каком она была напечатана сегодня», — сказал он. Толпа разразилась стихийными аплодисментами. На следующий день телеграфное агентство Agence France-Presse опубликовало широко распространенную статью о том, что Атала напечатала «настоящую почку» на аппарате, который «устраняет необходимость в донорах, когда дело касается трансплантации органов».

Приближалось будущее.

А потом этого не было.

На самом деле то, что Атала держал на сцене, было не работающей человеческой почкой.Это была инертная, чрезвычайно детализированная модель, воплощение того, что он надеялся и думал, что однажды биопечать принесет. Если вы внимательно посмотрели презентацию, вы могли увидеть, что Атала никогда не обещал, что то, что он держал, было рабочим органом. Тем не менее критики набросились на то, что они считали полноценным упражнением в создании спецэффектов.

В прошлом году Дженнифер Льюис, ученый-материаловед из Гарварда и ведущий исследователь в области биопечати (ее специальность — инженерия васкуляризированных тканей), казалось, критиковала Атала в интервью New Yorker .«Я думала, что это вводит в заблуждение», — сказала она, имея в виду выступление на TED Talk. «Мы не хотим внушать людям ложные ожидания, и это создает плохую репутацию в этой области».

После выступления на TED Talk компания Wake Forest выпустила пресс-релиз, в котором подчеркивается, что пройдет много времени, прежде чем почка с биопечатью появится на рынке. Когда я спросил Атала, научился ли он чему-нибудь из этого противоречия, он отказался комментировать это напрямую, вместо этого указав на то, почему ему не нравится ставить отметку времени на каком-либо конкретном проекте.«Мы не хотим давать пациентам ложную надежду», — сказал он мне.

Это сообщение наглядно проиллюстрировало одну из основных проблем, с которыми сталкиваются исследователи в области регенеративной медицины: вы хотите разжечь энтузиазм по поводу того, что возможно, потому что энтузиазм может привести к прессе, финансированию и ресурсам. Вы хотите вдохновить окружающих вас людей и следующее поколение ученых. Но вы не хотите искажать то, что реально находится в пределах досягаемости.

И когда дело доходит до больших и сложных органов, в этой области еще есть куда развиваться.Сядьте с карандашом и листом бумаги, и вы вряд ли сможете придумать что-то более архитектурно или функционально сложное, чем человеческая почка. Внутренняя часть органа размером с кулак состоит из твердых тканей, пересеченных сложной системой кровеносных сосудов диаметром всего 0,010 миллиметра, и примерно миллиона крошечных фильтров, известных как нефроны, которые отправляют полезные жидкости обратно в организм. кровоток и отходы в мочевой пузырь в виде мочи. Чтобы биопечать почку, вы должны иметь возможность культивировать и внедрять не только функционирующие почечные клетки и нефроны, но также должны знать, как заполнить орган сосудистой сетью, чтобы орган питался кровью и питательными веществами. это нужно.И вам придется строить все это изнутри.

Вот почему многие исследователи изучают варианты, которые не включают печать этих структур с нуля, а вместо этого пытаются использовать те, которые уже созданы природой. В Техасском институте сердца в Хьюстоне Дорис Тейлор, директор исследовательской программы института регенеративной медицины, экспериментирует с децеллюляризованными сердцами свиней — органами, лишенными мускулов и всех других клеток живых тканей в химической ванне, оставляя только лежащая в основе коллагеновая матрица.Децеллюляризованный орган бледный и призрачный — он похож на светящуюся палочку, в которой опорожнен раствор, который когда-то заставлял его светиться. Но что очень важно, процесс оставляет нетронутой внутреннюю архитектуру органа, сосудистую сеть и все остальное.

Тейлор надеется однажды использовать децеллюляризованные сердца свиней, повторно заселенные человеческими клетками, для трансплантации пациентам-людям. До сих пор ее команда вводила в сердца живые бычьи клетки и вводила их коровам, где они успешно били и качали кровь вместе с исходным здоровым сердцем коров.По мнению Тейлора, такой подход позволяет избежать проблем, связанных с поиском способов печати с невероятно высоким разрешением, которое требуется для сосудистых сетей. «Технология должна быть значительно улучшена, прежде чем мы сможем сделать биопечать почки или сердца, получить кровь и сохранить им жизнь», — говорит Тейлор.

Исследователи из Wake Forest также экспериментируют с децеллюляризованными органами как трупов животных, так и людей. В самом деле, хотя Атала считает замененную почку своим Святым Граалем, он не претендует на то, что ее создание будет чем-то иным, кроме постепенного процесса, предпринимаемого с разных сторон.Поэтому, пока исследователи в институте и других местах работают над усовершенствованием печати внешней структуры и внутренней архитектуры органа, они также экспериментируют с различными способами печати и наращивания кровеносных сосудов. В то же время они оттачивают методы выращивания живых клеток почек, необходимых для того, чтобы все это работало, включая новый проект по размножению клеток почек, взятых из биопсии здоровой ткани пациента.

Когда мы разговаривали, Атала подчеркнул, что его цель — превратить функционирующий, сконструированный большой орган в человека, который отчаянно в нем нуждается, независимо от того, был ли этот орган отпечатан на биопечати или нет.«Какие бы технологии ни потребовались для этого», — сказал он.

И все же он поспешил указать, что способ, которым вы доберетесь до этого, не маловажен: в конечном итоге вы хотите заложить основу для отрасли, которая гарантирует, что никто — будь то в ближайшие десятилетия или в 22-м веке, в зависимости от на вашем уровне оптимизма — когда-нибудь снова захочется иметь орган, спасающий жизнь. Для этого вы не можете сделать это вручную.

«Вам понадобится устройство, способное снова и снова создавать один и тот же тип органа», — сказал мне Атала.«Как будто это было сделано машиной».

Однажды днем ​​я остановился у стола Джона Джексона, доцента института. 63-летний Джексон по профессии гематолог-экспериментатор. Он приехал в Уэйк Форест четыре года назад и сравнил переезд в институт со всеми его технологиями следующего поколения как «возвращение в школу снова и снова».

Джексон курирует разработку принтера клеток кожи, который предназначен для печати ряда живых клеток кожи непосредственно на пациенте.«Допустим, у вас травма кожи», — предложил Джексон. «Вы отсканируете эту рану, чтобы получить точный размер и форму дефекта, и вы получите трехмерное изображение дефекта. Затем вы можете распечатать клетки, выращенные в гидрогеле, в точной форме, которая должна соответствовать ране. Прямо сейчас принтер может накладывать салфетки на два верхних слоя кожи, достаточно глубоко, чтобы лечить и залечивать большинство ожоговых ран. В дальнейшем лаборатория надеется печатать глубже под поверхностью кожи и печатать более сложные слои кожи, включая жировую ткань и глубоко укоренившиеся волосяные фолликулы.

Джексон оценил, что клинические испытания могут начаться в ближайшие пять лет до утверждения FDA. Тем временем его команда была занята тестированием кожного принтера на свиньях. Он развернул большой плакат, который был разделен на панели. В первой была подробная фотография квадратной раны, примерно четыре дюйма с одной стороны, которую техники вырезали на спине свиньи. (Свиньи были подвергнуты общей анестезии.) В тот же день исследователи напечатали клетки прямо на ране, что заняло около 30 минут.На фотографиях после печати можно было разглядеть несоответствие в цвете и фактуре: эта область была более серой и тусклой, чем натуральная свиная плоть. Но морщин не было, рубцовой ткани не было, и со временем гель более или менее полностью растворился в окружающей коже.

Принтер клеток кожи — один из нескольких активных проектов института, финансируемых Министерством обороны США, в том числе инициативы по регенерации тканей при травмах лица и половых органов, которые были широко распространены среди американских солдат, пострадавших в недавних войнах.В прошлом году исследователи под руководством Атала объявили об успешной имплантации влагалищ, созданных с использованием собственных клеток пациентов, четырем подросткам, страдающим редким репродуктивным расстройством, называемым синдромом Майера-Рокитанского-Кюстера-Хаузера. Wake Forest также тестирует выращенные в лаборатории и децеллюляризированные пенисы трупа и анальные сфинктеры на животных, надеясь начать испытания на людях в ближайшие пять лет.

Периферийное устройство , новый роман футуриста Уильяма Гибсона, который ввел термин «киберпространство» и предвидел большую часть цифровой революции, происходит в то время, когда люди могут «создавать» — по сути, трехмерную печать — все, что им нужно: лекарства, компьютеры, одежда.Их сдерживает только их воображение. И все же, склонившись над плакатом Джексона, я поймал себя на мысли, что даже Гибсон не предсказал этого: живая плоть по требованию.

Я пошел в офис Аталы. Солнечный свет падал на пол и высокие книжные полки, на которых были выставлены фотографии двух маленьких сыновей Аталы и несколько экземпляров его учебника « Принципы регенеративной медицины, ».

Он провел в операционной все утро (он также является руководителем урологии медицинской школы) и не ожидал, что вернется домой до позднего вечера, но был радостным и бурлил энергией.Я спросил его, думал ли он когда-нибудь о том, чтобы отказаться от своей практики и сосредоточиться исключительно на исследованиях.

Он покачал головой. «В конце концов, я пошел в медицину, чтобы заботиться о пациентах», — сказал он. «Мне нравятся такие отношения с семьями и пациентами. Но что не менее важно, это помогает мне понять, в чем я нуждаюсь. Потому что, если я увижу эту необходимость воочию, если я смогу взглянуть на проблему лицом к лицу — ну, я знаю, что буду продолжать работать над этим, продолжаю пытаться понять ».

Нестареющее поколение

Купить Тело Медицина Научные инновации

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать

3D-печать или аддитивное производство — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание объекта 3D-печати осуществляется с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем наложения последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко срезанное поперечное сечение объекта.

3D-печать — это противоположность субтрактивного производства, при котором вырезают / выдалбливают кусок металла или пластика, например, на фрезерном станке.

3D-печать позволяет изготавливать сложные формы с использованием меньшего количества материалов, чем при традиционных методах производства.

Присоединяйтесь к нашему списку рассылки

Наша информационная рассылка бесплатна, и вы можете отказаться от подписки в любое время.

Как работает 3D-печать?

Все начинается с 3D модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.

Программное обеспечение 3D

Доступно множество различных программных инструментов. От промышленного уровня до открытого исходного кода. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.

Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad.Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер. Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию для экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.

Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующий шаг — подготовить его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.

Нарезка: от файла для печати к 3D-принтеру

Нарезка в основном означает разбиение 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.

Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера. Загрузку файла на принтер можно выполнить через USB, SD или Wi-Fi. Теперь ваш нарезанный файл готов к 3D-печати слой за слоем .

Промышленность 3D-печати

Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство в свою цепочку поставок, теперь являются частью постоянно сокращающегося меньшинства. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для создания прототипов и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.

Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что к 2026 году мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов.

По мере своего развития технология 3D-печати призвана преобразовать практически все основные отрасли и изменить наш образ жизни, работы и развлечений в будущем.

Примеры 3D-печати

3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только можете подумать.Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.

Несколько примеров:

  • — товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
  • — продукция промышленного назначения (производственный инструмент, прототипы, функциональные конечные детали)
  • — стоматологические товары
  • — протезирование
  • — архитектурные макеты и макеты
  • — реконструкция окаменелостей
  • — копирование древних артефактов
  • — реконструкция улик в судебной патологии
  • — реквизит для фильмов

Быстрое прототипирование и быстрое производство

Компании использовали 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов с конца семидесятых годов.Использование 3D-принтеров для этих целей называется быстрое прототипирование .

Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Вкратце: это быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и до прототипа в руках — вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле производить, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.

Помимо быстрого прототипирования, для быстрого изготовления также используется 3D-печать. Быстрое производство — это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.

Связанная история

3D-печать как производственная технология

Автомобильная промышленность

Производители автомобилей уже давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению уровня запасов и сокращению циклов проектирования и производства.

Автомобильные энтузиасты по всему миру используют детали, напечатанные на 3D-принтере, для восстановления старых автомобилей.Один из таких примеров — когда австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые не производились десятилетиями.

Связанная история

Как 3D-печать меняет автомобилестроение

Авиация

Авиационная промышленность использует 3D-печать по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальто-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP.Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 принтеров в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного выше, чем сейчас.

Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, и GE экономит 3 миллиона долларов на самолет за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная 3D-печатная деталь приносит сотни миллионов долларов финансовой выгоды.

Топливные форсунки

GE также попали в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная деталь, напечатанная на 3D-принтере в 787. Конструктивные элементы длиной 33 сантиметра, которые крепят кормовой кухонный гарнитур к планеру, напечатаны на 3D-принтере компанией под названием Norsk Titanium. Компания Norsk решила специализироваться на титане, потому что он имеет очень высокое отношение прочности к весу и является довольно дорогим, а это означает, что сокращение отходов, обеспечиваемое 3D-печатью, имеет более значительные финансовые последствия, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материалов равны легче впитывается.Вместо того, чтобы спекать металлический порошок с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом Rapid Plasma Deposition (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления 2-килограммовой титановой детали обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что дает 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.

Связанная история

GE получает сертификат летной годности USAF для Metal AM Critical Part

Строительство

Можно ли распечатать здание? — Да, это так.3D-печатные дома уже доступны в продаже. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.

Связанная история

Здание для получения композитного фасада произвольной формы на 3D-принтере

Большинство статей о печати на бетоне, которые мы рассматриваем на этом веб-сайте, сосредоточены на крупномасштабных системах печати на бетоне с довольно большими соплами для большой скорости потока. Он отлично подходит для быстрой и повторяемой укладки бетонных слоев. Но для действительно сложной бетонной работы, в которой в полной мере используются возможности 3D-печати, требуется что-то более проворное и более тонкое.

Связанная история

Производство добавок к бетону усложняется

Потребительские товары

Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова к использованию в качестве метода производства для больших объемов. В настоящее время существует множество примеров потребительских товаров, предназначенных для конечного использования на 3D-принтере.

Обувь

Серия

Adidas 4D имеет полностью напечатанную на 3D-принтере межподошву и печатается в больших объемах.Тогда мы написали статью, в которой объясняли, как Adidas изначально выпускал для широкой публики всего 5000 пар обуви и намеревался продать к 2018 году 100000 пар обуви, наполненной AM.

С их последними версиями обуви кажется, что они превзошли эту цель или находятся на пути к ее достижению. Обувь доступна по всему миру в местных магазинах Adidas, а также в различных сторонних онлайн-магазинах.

Связанная история

Кроссовки с 3D-принтом в 2021 году

Очки

Прогнозируется, что рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, достигнет 3 долларов.4 миллиарда к 2028 году. Быстро увеличивающийся раздел — это рамы для конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что измерения человека легко обрабатываются в конечном продукте.

Связанная история

Fitz Frames 3D-печать детских очков с помощью приложения

Но знаете ли вы, что линзы можно также печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы не кажутся тонкими и легкими; они вырезаны из гораздо более крупного куска материала, называемого заготовкой, около 80% которого идет в отходы.Если учесть, сколько людей носит очки и как часто им нужно приобретать новую пару, 80% этих цифр — пустая трата времени. Вдобавок ко всему, лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок для удовлетворения индивидуальных потребностей своих клиентов. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы предоставлять высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляясь от прошлых затрат на отходы и инвентарь. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется акрилатный мономер, отверждаемый ультрафиолетом, для печати двух пар линз в час, которые не требуют какой-либо полировки или постобработки.Фокусные области также могут быть полностью настроены, так что определенная область линзы может обеспечивать лучшую четкость на расстоянии, в то время как другая область линзы обеспечивает лучшее видение вблизи.

Связанная история

Линзы для 3D-печати для умных очков

Ювелирные изделия

Есть два способа изготовления украшений на 3D-принтере. Вы можете использовать прямой или косвенный производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-модели, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), который напечатан на 3D-принтере, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.

Здравоохранение

В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, из-за чего может показаться, что 3D-печать по-прежнему является второстепенной технологией в медицине и здравоохранении, но это уже не так. За последнее десятилетие GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100000 замен тазобедренного сустава.

Чашка Delta-TT, разработанная доктором Гвидо Граппиоло и LimaCorporate, изготовлена ​​из трабекулярного титана, который характеризуется правильной трехмерной гексагональной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости.Трабекулярная структура увеличивает биосовместимость титана, стимулируя рост кости в имплант. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет спустя.

Еще один компонент здравоохранения, напечатанный на 3D-принтере, который делает все возможное, чтобы быть необнаружимым, — это слуховой аппарат. Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству между Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До RSM для создания одного слухового аппарата требовалось девять трудоемких шагов, включая лепку вручную и изготовление форм, и результаты часто не подходили.В RSM технический специалист использует силикон для снятия слепка ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после некоторых незначительных корректировок модель печатается в 3D на полимерном 3D-принтере. Электроника добавляется и отправляется пользователю. С помощью этого процесса каждый год печатаются на 3D-принтере сотни тысяч слуховых аппаратов.

Стоматологическая

В стоматологической промышленности мы видим, что формы для прозрачных элайнеров, возможно, являются самыми трехмерными печатными объектами в мире. В настоящее время пресс-формы печатаются на 3D-принтере с использованием процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также методом струйной печати.Коронки и зубные протезы уже напрямую напечатаны на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.

Связанная история

3 способа 3D-печати революционизируют цифровую стоматологию

Биопечать

В начале двухтысячного периода технология 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами для возможного использования в тканевой инженерии, где органы и части тела строятся с использованием струйных технологий. Слои живых клеток наносятся на гелевую среду и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры.Мы называем эту область исследований термином: биопечать.

Связанная история

Сотрудничество в отрасли открывает путь к созданию легких, напечатанных на 3D-принтере

Еда

Аддитивное производство давно вторглось в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальный торговый аргумент для привлечения клиентов со всего мира.

Образование

Педагоги и студенты уже давно используют 3D-принтеры в классе.3D-печать позволяет студентам быстро и доступно воплощать свои идеи в жизнь.

Хотя дипломы, связанные с аддитивным производством, довольно новы, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по вопросам, связанным с 3D-печатью, таким как САПР и 3D-дизайн, которые на определенном этапе могут быть применены к 3D-печати.

Что касается прототипов, многие университетские программы обращаются к принтерам.Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и модных исследованиях.

Связанная история

3D-печать в образовании

Типы технологий и процессов 3D-печати

Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало набор стандартов, которые классифицируют процессы аддитивного производства по 7 категориям.Это:

  1. НДС Фотополимеризация
    1. Стереолитография (SLA)
    2. Цифровая обработка света (DLP)
    3. Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)
  2. Струйная очистка материалов
  3. Промывка связующего
  4. Экструзия материалов
    1. Моделирование наплавленного осаждения (FDM)
    2. Производство плавленых волокон (FFF)
  5. Порошковая кровать Fusion
    1. Многоструйная сварка (MJF)
    2. Селективное лазерное спекание (SLS)
    3. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
  6. Ламинирование листа
  7. Направленное распределение энергии

НДС Фотополимеризация

3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации в ванне, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой.Смола затвердевает под воздействием УФ-излучения.

Схема фотополимеризации чана. Источник изображения: lboro.ac.uk

Стереолитография (SLA)

SLA был изобретен в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется емкость с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч отслеживает поперечное сечение узора детали на поверхности жидкой смолы.Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.

После того, как рисунок был нанесен, подъемная платформа SLA спускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 до 0,15 мм (от 0,002 до 0,006 дюйма). Затем лезвие, заполненное смолой, проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая его свежим материалом. На этой новой поверхности жидкости прослеживается рисунок последующего слоя, соединяющий предыдущий слой.В зависимости от ориентации объекта и печати SLA часто требует использования вспомогательных структур.

Цифровая обработка света (DLP)

DLP или цифровая обработка света относится к методу печати, в котором используются свет и светочувствительные полимеры. Хотя он очень похож на SLA, ключевым отличием является источник света. DLP использует другие источники света, например дуговые лампы. DLP относительно быстр по сравнению с другими технологиями 3D-печати.

Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)

Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращенно от Continuous Liquid Interface Production , разработанный Carbon.

Цифровой синтез света

В основе процесса CLIP лежит технология Digital Light Synthesis . В этой технологии свет от специализированного высокопроизводительного светодиодного светового механизма проецирует последовательность УФ-изображений, обнажающих поперечное сечение 3D-печатной детали, что приводит к частичному отверждению УФ-отверждаемой смолы точно контролируемым образом. Кислород проходит через проницаемое для кислорода окно, создавая тонкую жидкую поверхность раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона.Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород не дает свету отверждать смолу, расположенную ближе всего к окну, тем самым обеспечивая непрерывный поток жидкости под печатной частью. Прямо над мертвой зоной направленный вверх ультрафиолетовый свет вызывает каскадное отверждение детали.

Простая печать с использованием только оборудования Carbon не позволяет добиться конечного использования в реальных приложениях. После того, как свет сформировал деталь, второй программируемый процесс отверждения позволяет достичь желаемых механических свойств путем запекания детали, напечатанной на 3D-принтере, в термальной ванне или духовке.Программируемое термическое отверждение устанавливает механические свойства, вызывая вторичную химическую реакцию, заставляющую материал укрепляться, достигая желаемых конечных свойств.

Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, соответствуют деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает постоянные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.

Струйная обработка материалов

В этом процессе материал наносится каплями через сопло малого диаметра, аналогично тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на платформу для печати, а затем затвердевает под воздействием ультрафиолетового излучения.

Схема струйной печати материалов. Источник изображения: custompartnet.com

Binder Jetting

При нанесении связующего используются два материала: порошковая основа и жидкое связующее. В камере формирования порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через форсунки, которые «склеивают» частицы порошка в требуемой форме. После завершения печати оставшийся порошок счищается, и его можно повторно использовать для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993 году.

Схема Binder Jetting

Экструзия материала

Моделирование наплавленного осаждения (FDM)

Схема FDM (Изображение предоставлено Википедией, сделанное пользователем Zureks)

FDM работает с использованием пластиковой нити, которая разматывается с катушки и подается на экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для плавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении с помощью механизма с числовым программным управлением. Изделие изготавливается путем экструзии расплавленного материала с образованием слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.

FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. После патентования этой технологии в 1988 году он основал компанию Stratasys. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc.

.

Производство плавленых волокон (FFF)

Точно эквивалентный термин, Fused Filament Fabrication (FFF), был придуман участниками проекта RepRap, чтобы дать фразу, использование которой не ограничивалось бы законом.

Порошковая кровать Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS использует лазер высокой мощности для сплавления мелких частиц порошка в массу, которая имеет желаемую трехмерную форму.Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем поверх наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.

Схема SLS (Изображение предоставлено Википедией от пользователя Materialgeeza)

Multi Jet Fusion (MJF)

Технология

Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим рычагом, который наносит слой порошка, а затем с другим рычагом, оснащенным струйными форсунками, который выборочно наносит связующее на материал.Кроме того, струйные принтеры наносят детализирующий агент вокруг связующего для обеспечения точных размеров и гладкости поверхностей. Наконец, слой подвергается выбросу тепловой энергии, которая вызывает реакцию агентов.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS)

DMLS в основном такой же, как SLS, но вместо него используется металлический порошок. Весь неиспользованный порошок остается как есть и становится опорной структурой для объекта. Неиспользованный порошок можно повторно использовать для следующего отпечатка.

Из-за повышенной мощности лазера технология DMLS превратилась в процесс лазерного плавления.Подробнее об этой и других технологиях обработки металлов читайте на нашей странице обзора технологий обработки металлов.

Связанная история

3D-печать на металле: обзор наиболее распространенных типов

Ламинирование листа

При ламинировании листов материал листов скрепляется внешней силой. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом с помощью ультразвуковой сварки слоями, а затем фрезеруются на станке с ЧПУ для придания нужной формы. Можно также использовать листы бумаги, но они склеиваются клеевым клеем и вырезаются по форме точными лезвиями.

Упрощенная схема ультразвукового процесса обработки листового металла (Изображение предоставлено Википедией от пользователя Mmrjf3)

Направленное нанесение энергии

Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в системах быстрого производства. Устройство для 3D-печати обычно прикрепляется к многоосной роботизированной руке и состоит из сопла, которое наносит металлический порошок или проволоку на поверхность, и источника энергии (лазер, электронный луч или плазменная дуга), который плавит его, образуя твердый объект.

Направленное осаждение энергии с помощью металлического порошка и лазерного плавления (Изображение предоставлено: проект Merlin)

Материалы

В аддитивном производстве можно использовать несколько материалов: пластмассы, металлы, бетон, керамику, бумагу и некоторые продукты питания (например,грамм. шоколад). Материалы часто производятся из проволочного сырья, известного как нить, порошок или жидкая смола. Узнайте больше о наших избранных материалах на нашей странице материалов.

Услуги

Хотите внедрить 3D-печать в свой производственный процесс? Получите расценки на изготовление нестандартной детали или закажите образцы на нашей странице службы 3D-печати.

Причины, симптомы, этапы, лечение, поддержка

Обзор

Что такое болезнь Паркинсона?

Болезнь Паркинсона — это заболевание нервной системы, которое влияет на вашу способность контролировать движения.Заболевание обычно начинается медленно и со временем ухудшается. Если у вас болезнь Паркинсона, у вас может возникнуть дрожь, жесткость мышц, проблемы с ходьбой и поддержанием равновесия и координации. По мере развития болезни у вас могут возникнуть проблемы с разговором, сном, проблемы с психикой и памятью, изменения в поведении и другие симптомы.

Кто заболевает болезнью Паркинсона?

Примерно на 50% больше мужчин, чем женщин, заболевают болезнью Паркинсона. Чаще всего встречается у людей в возрасте 60 лет и старше.Однако до 10% пациентов диагностируются в возрасте до 50 лет.

Ежегодно в США диагностируется около 60 000 новых случаев болезни Паркинсона.

Передается ли болезнь Паркинсона по наследству?

Ученые обнаружили генные мутации, связанные с болезнью Паркинсона.

Существует мнение, что некоторые случаи болезни Паркинсона с ранним началом — болезни, начинающейся в возрасте до 50 лет — могут передаваться по наследству. Ученые определили мутацию гена у людей с болезнью Паркинсона, мозг которых содержит тельца Леви, представляющие собой скопления белка альфа-синуклеина.Ученые пытаются понять функцию этого белка и его связь с генетическими мутациями, которые иногда наблюдаются при болезни Паркинсона и у людей с деменцией, называемой деменцией с тельцами Леви.

Было обнаружено, что несколько других генных мутаций играют роль в болезни Паркинсона. Мутации в этих генах вызывают аномальное функционирование клеток, что влияет на способность нервных клеток высвобождать дофамин и вызывает гибель нервных клеток. Исследователи все еще пытаются выяснить, что заставляет эти гены мутировать, чтобы понять, как генные мутации влияют на развитие болезни Паркинсона.

Ученые считают, что от 10% до 15% людей с болезнью Паркинсона могут иметь генетическую мутацию, которая предрасполагает их к развитию болезни. Есть также факторы окружающей среды, которые до конца не изучены.

Симптомы и причины

Что вызывает болезнь Паркинсона?

Болезнь Паркинсона возникает, когда нервные клетки (нейроны) в области мозга, называемой черной субстанцией, повреждаются или умирают. Эти клетки обычно производят дофамин, химическое вещество (нейротрансмиттер), которое помогает клеткам мозга общаться (передает сигналы, «сообщения» между областями мозга).Когда эти нервные клетки повреждаются или умирают, они производят меньше дофамина. Дофамин особенно важен для работы другой области мозга, называемой базальными ганглиями. Эта область мозга отвечает за организацию команд мозга для движения тела. Потеря дофамина вызывает двигательные симптомы, наблюдаемые у людей с болезнью Паркинсона.

Люди с болезнью Паркинсона также теряют другой нейромедиатор, называемый норадреналином. Это химическое вещество необходимо для правильного функционирования симпатической нервной системы.Эта система контролирует некоторые вегетативные функции организма, такие как пищеварение, частоту сердечных сокращений, артериальное давление и дыхание. Потеря норадреналина вызывает некоторые симптомы болезни Паркинсона, не связанные с движением.

Ученые не уверены, что заставляет нейроны, производящие эти химические нейротрансмиттеры, умирать.

Каковы симптомы болезни Паркинсона?

Симптомы болезни Паркинсона и скорость их ослабления сильно различаются от человека к человеку. К наиболее частым симптомам относятся:

  • Тремор: Начинается дрожь в руках и руках.Это также может произойти в вашей челюсти или стопе. На ранних стадиях болезни обычно поражается только одна сторона тела или одна конечность. По мере прогрессирования болезни тремор может распространяться все шире. Ухудшается при стрессе. Тремор часто исчезает во время сна и при движении рукой или ногой.
  • Замедление движений (брадикинезия): Это замедление движений, вызванное медлительностью вашего мозга в передаче необходимых инструкций соответствующим частям тела.Этот симптом непредсказуем и может быстро вывести из строя. В один момент вы можете легко двигаться, а в следующий вам может вообще понадобиться помощь в передвижении и в завершении таких задач, как одевание, купание или вставание со стула. Вы даже можете волочить ногу во время ходьбы.
  • Жесткие мышцы / жесткие конечности: Жесткость — это неспособность ваших мышц нормально расслабляться. Эта жесткость вызвана неконтролируемым напряжением ваших мышц и приводит к тому, что вы не можете свободно передвигаться. Вы можете испытывать ломоту или боль в пораженных мышцах, а диапазон движений может быть ограничен.
  • Неустойчивая походка, проблемы с равновесием и координацией: У вас может развиться наклон вперед, из-за которого вы с большей вероятностью упадете при ударе. Вы можете делать короткие шаркающие шаги, с трудом начинать ходить, с трудом останавливаться и не размахивать руками при ходьбе. Вам может казаться, что ваши ноги прилипают к полу, когда вы пытаетесь сделать шаг.
  • Скручивание мышц, спазмы или судороги ( дистония ). У вас могут возникнуть болезненные судороги в стопе или скрученные и сжатые пальцы ног.Дистония может возникать и в других частях тела.
  • Наклонная поза . У вас «сгорбленная» поза.

Другие симптомы включают:

  • Ухудшение мимики: Вы не можете улыбаться или моргать так часто, как болезнь ухудшается; ваше лицо лишено выражения.
  • Изменения речи / голоса: речь может быть быстрой, невнятной или тихой. Вы можете помедлить, прежде чем говорить. Высота вашего голоса может стать неизменной (монотонной).
  • Изменения почерка: Ваш почерк может стать меньше и труднее читать.
  • Депрессия и тревога.
  • Проблемы с жеванием и глотанием, слюнотечение.
  • Проблемы с мочеиспусканием.
  • Проблемы с умственным «мышлением» / проблемы с памятью.
  • Галлюцинации / бред.
  • Запор.
  • Проблемы с кожей, например перхоть.
  • Потеря запаха.
  • Нарушения сна, включая нарушение сна, разыгрывание ваших снов и синдром беспокойных ног.
  • Боль, отсутствие интереса (апатия), утомляемость, изменение веса, изменение зрения.
  • Низкое артериальное давление.

Каковы разные стадии болезни Паркинсона?

Каждый человек с болезнью Паркинсона испытывает симптомы по-своему. Не у всех проявляются все симптомы болезни Паркинсона. Вы можете испытывать симптомы не в том же порядке, что и другие. У некоторых людей могут быть легкие симптомы; у других могут быть сильные симптомы. Скорость ухудшения симптомов также варьируется от человека к человеку, и с самого начала ее трудно или невозможно предсказать.

Как правило, болезнь прогрессирует от ранней стадии к средней стадии, к средней-поздней стадии и к продвинутой стадии. Вот что обычно происходит на каждом из этих этапов:

Ранняя стадия

Ранние симптомы болезни Паркинсона обычно легкие, обычно проявляются медленно и не мешают повседневной деятельности. Иногда ранние симптомы нелегко обнаружить, или вы можете подумать, что ранние симптомы — это просто нормальные признаки старения. У вас может быть усталость или общее чувство беспокойства.Вы можете почувствовать легкий тремор или вам будет трудно стоять.

Часто член семьи или друг замечает некоторые тонкие признаки раньше вас. Они могут замечать такие вещи, как скованность тела или отсутствие нормальных движений (отсутствие раскачивания рук при ходьбе), медленный или мелкий почерк, отсутствие выражения на вашем лице или трудности при вставании со стула.

Средняя ступень

Симптомы ухудшаются. Тремор, ригидность мышц и проблемы с движением теперь могут влиять на обе стороны тела.Проблемы с равновесием и падения становятся все более распространенными. Вы по-прежнему можете быть полностью независимыми, но повседневные дела, такие как купание и одевание, становятся все труднее и требуют больше времени для выполнения.

Средне-поздняя стадия

Становится труднее стоять и ходить, может потребоваться помощь с ходунками. Чтобы продолжать жить дома, вам может потребоваться постоянная помощь.

Продвинутая стадия

Теперь вам требуется инвалидная коляска, чтобы передвигаться, или вы прикованы к постели.Вы можете испытывать галлюцинации или бред. Теперь вам требуется постоянный медсестринский уход.

Диагностика и тесты

Как диагностируется болезнь Паркинсона?

Диагностировать болезнь Паркинсона иногда сложно, поскольку ранние симптомы могут имитировать другие расстройства, и нет специальных анализов крови или других лабораторных тестов для диагностики болезни. Визуализирующие обследования, такие как КТ (компьютерная томография) или МРТ (магнитно-резонансная томография), могут использоваться для исключения других заболеваний, вызывающих аналогичные симптомы.

Чтобы диагностировать болезнь Паркинсона, вас спросят о вашей истории болезни и семейном анамнезе неврологических расстройств, а также о ваших текущих симптомах, лекарствах и возможном воздействии токсинов. Врач будет искать признаки тремора и ригидности мышц, наблюдать за вашей ходьбой, проверять вашу осанку и координацию, а также следить за замедлением движений.

Если вы подозреваете, что у вас болезнь Паркинсона, вам, вероятно, следует обратиться к неврологу, предпочтительно к неврологу, имеющему навыки двигательных расстройств.Решения о лечении, принятые на ранней стадии заболевания, могут повлиять на долгосрочный успех лечения.

Ведение и лечение

Как лечится болезнь Паркинсона?

Нет лекарства от болезни Паркинсона. Однако лекарства и другие методы лечения могут помочь облегчить некоторые из ваших симптомов. Упражнения могут значительно облегчить симптомы болезни Паркинсона. Кроме того, физиотерапия, трудотерапия и логопедия могут помочь при проблемах с ходьбой и равновесием, проблемах с приемом пищи и глотания, а также при проблемах с речью.Некоторым пациентам может быть предложено хирургическое вмешательство.

Какие лекарства используются для лечения болезни Паркинсона?

Лекарства — основной метод лечения пациентов с болезнью Паркинсона. Ваш врач будет тесно сотрудничать с вами, чтобы разработать план лечения, наиболее подходящий для вас, исходя из тяжести вашего заболевания на момент постановки диагноза, побочных эффектов класса лекарства и успеха или неудачи контроля симптомов с помощью лекарств, которые вы пробуете.

Лекарства для борьбы с болезнью Паркинсона:

  • Помогает нервным клеткам мозга вырабатывать дофамин.
  • Имитирует действие дофамина на мозг.
  • Блокирует фермент, расщепляющий дофамин в головном мозге.
  • Снижение некоторых специфических симптомов болезни Паркинсона.

Леводопа: Леводопа — это основное средство для лечения симптомов замедленности движений, тремора и жесткости при болезни Паркинсона. Нервные клетки используют леводопа для производства дофамина, который восполняет небольшое количество, обнаруживаемое в мозгу людей с болезнью Паркинсона. Леводопа обычно принимается с карбидопой (Синемет®), чтобы позволить большему количеству леводопы достичь мозга и предотвратить или уменьшить тошноту и рвоту, низкое кровяное давление и другие побочные эффекты леводопы.Sinemet® доступен в формуле с немедленным высвобождением и в формуле с контролируемым высвобождением длительного действия. Rytary® — это новая версия леводопы / карбидопы, которая представляет собой капсулу длительного действия. Новейшее дополнение — Inbrija®, леводопа для ингаляций. Он используется людьми, которые уже регулярно принимают карбидопу / леводопу, когда у них нет эпизодов (обсуждается ниже).

Поскольку люди страдают болезнью Паркинсона в течение более длительного периода времени, эффекты их доз леводопы не длятся так долго, как раньше, что приводит к ухудшению их симптомов (тремор, мышечная ригидность, медлительность) до того, как они должны будут принимать следующую дозу. доза.Это называется «истощением». Они также могут замечать непроизвольные, плавные, танцевальные или суетливые движения своего тела, называемые дискинезиями. Эти движения могут указывать на слишком высокую дозу леводопы. Эти взлеты и падения эффекта леводопы называются двигательными колебаниями и часто улучшаются после корректировки лекарства неврологом.

Агонисты дофамина: Эти препараты имитируют действие дофамина на ваш мозг. Они не так эффективны, как леводопа, в управлении медленными движениями мышц и ригидностью мышц.Ваш врач может сначала попробовать эти лекарства и добавить леводопу, если ваши симптомы не контролируются должным образом, в зависимости от тяжести ваших симптомов и вашего возраста.

Новые препараты дофамина включают ропинирол (Requip®) и прамипексол (Mirapex®). Ротиготин (Neupro®) назначается в виде пластыря. Апоморфин (Апокин®) — инъекционный препарат короткого действия.

Побочные эффекты агонистов дофамина включают тошноту, рвоту, головокружение, головокружение, проблемы со сном, отек ног, спутанность сознания, галлюцинации и компульсивное поведение (такое как чрезмерная игра, покупки, еда или секс).Некоторые из этих побочных эффектов чаще возникают у людей старше 70 лет.

Ингибиторы катехол-O-метилтрансферазы (COMT): Эти препараты блокируют фермент, расщепляющий дофамин в вашем мозгу. Эти препараты принимаются вместе с леводопой и замедляют способность вашего организма избавляться от леводопы, поэтому он действует дольше и является более надежным. Энтакапон (Comtan®) и толкапон (Tasmar®) являются примерами ингибиторов COMT. Опикапон (Онгентис®) — новейшее лекарство в этом классе, получившее одобрение FDA в апреле 2020 года.Поскольку эти препараты повышают эффективность леводопы, они также могут усиливать его побочные эффекты, включая непроизвольные движения (дискинезию). Толкапон назначают редко, поскольку он может повредить печень и требует тщательного наблюдения для предотвращения печеночной недостаточности.

Ингибиторы МАО Б. Эти препараты блокируют определенный фермент мозга — моноаминоксидазу B (MAO B), который расщепляет дофамин в вашем мозгу. Это позволяет дофамину оказывать более продолжительное воздействие на мозг. Примеры ингибиторов MAO B включают селегилин (Eldepryl®, Zelapar®), разагилин (Azilect®) и сафинамид (Xadago®).Побочные эффекты этих препаратов включают тошноту и бессонницу. Назначение карбидопа-леводопа с ингибитором МАО B увеличивает вероятность галлюцинаций и дискинезии. Ингибиторы МАО B не назначаются, если вы принимаете определенные антидепрессанты или наркотические препараты. Ваш врач рассмотрит все ваши текущие лекарства и сделает для вас лучший выбор лечения.

Антихолинергические средства. Эти препараты помогают уменьшить тремор и жесткость мышц. Примеры включают бензтропин (Cogentin®) и тригексифенидил (Artane®).Это старейший класс лекарств для лечения болезни Паркинсона. Побочные эффекты включают помутнение зрения, запор, сухость во рту и задержку мочи. Лицам старше 70 лет, склонным к спутанности сознания и галлюцинациям или имеющим нарушение памяти, не следует принимать холинолитики. Из-за большого количества побочных эффектов эти препараты используются реже.

Амантадин. Амантадин (Симметрел®), впервые разработанный как противовирусное средство, полезен для уменьшения непроизвольных движений (дискинезии), вызванных приемом леводопа.Существует две формы препарата с пролонгированным высвобождением: Gocovri® и Osmolex ER®. Побочные эффекты включают спутанность сознания и проблемы с памятью.

Истрадефиллин. Истрадефиллин (Nourianz®) является антагонистом аденозиновых рецепторов A2A. Он используется для людей, принимающих карбидопа-леводопа, но у которых отсутствуют симптомы. Как и другие препараты, повышающие эффективность леводопы, они также могут усиливать его побочные эффекты, включая непроизвольные движения (дискинезию) и галлюцинации.

Какие хирургические методы лечения болезни Паркинсона?

Большинство пациентов с болезнью Паркинсона могут поддерживать хорошее качество жизни с помощью лекарств.Однако по мере обострения болезни лекарства у некоторых пациентов могут перестать быть эффективными. У этих пациентов эффективность лекарств становится непредсказуемой — симптомы уменьшаются в периоды «включения» и больше не контролируются симптомы в периоды «выключения», которые обычно возникают, когда действие лекарства прекращается, и непосредственно перед приемом следующей дозы. Иногда с этими отклонениями можно справиться с помощью смены лекарств. Однако иногда они не могут. В зависимости от типа и тяжести ваших симптомов, неудачной корректировки ваших лекарств, снижения качества вашей жизни и общего состояния здоровья ваш врач может обсудить некоторые из доступных хирургических вариантов.

  • Глубокая стимуляция мозга (DBS) заключается в имплантации электродов в мозг, которые доставляют электрические импульсы, которые блокируют или изменяют аномальную активность, вызывающую симптомы. DBS может лечить большинство основных двигательных симптомов болезни Паркинсона, таких как тремор, замедленность движений (брадикинезия) и скованность (ригидность). Он не улучшает память, галлюцинации, депрессию и другие неподвижные симптомы болезни Паркинсона. Кандидатами на DBS могут быть только пациенты, симптомы которых не контролируются, несмотря на испытания лекарств и которые соответствуют другим строгим критериям.Ваш врач обсудит, подходит ли вам это лечение.
  • Инфузия карбидопа-леводопа включает хирургическое введение зонда для кормления в тонкий кишечник. Гелевая форма лекарства карбидопа-леводопа (Duopa®) подается через эту трубку. Этот метод непрерывной инфузии препарата позволяет удерживать в организме стабильную дозировку. Это помогает пациентам, у которых была вариативная реакция на пероральную форму карбидопа-леводопа, но которые все еще получают пользу от комбинированного препарата.
  • Паллидотомия включает разрушение небольшой части мозга, которая контролирует движение (бледный шар). Паллидотомия помогает уменьшить непроизвольные движения (дискинезии), жесткость мышц и тремор.
  • Таламотомия включает разрушение небольшой части таламуса. Это может помочь небольшому количеству пациентов, у которых наблюдается сильный тремор руки или кисти.

Профилактика

Можно ли предотвратить болезнь Паркинсона?

К сожалению, нет.Болезнь Паркинсона — это хроническое заболевание, которое со временем ухудшается. Хотя нет никакого способа предотвратить или вылечить болезнь (в настоящий момент), лекарства могут значительно облегчить ваши симптомы. Некоторым пациентам, особенно на поздних стадиях заболевания, может быть целесообразным хирургическое вмешательство для улучшения симптомов.

Перспективы / Прогноз

Каковы перспективы для людей с болезнью Паркинсона?

Хотя не существует лекарств или абсолютных доказательств способов предотвращения болезни Паркинсона, ученые упорно трудятся, чтобы узнать больше об этой болезни и найти инновационные способы более эффективного лечения, предотвращения ее прогрессирования и, в конечном итоге, излечения.

В настоящее время ваши усилия и ваша медицинская бригада сосредоточены на медицинском лечении ваших симптомов наряду с общими рекомендациями по улучшению здоровья и образа жизни (упражнения, здоровое питание, улучшение сна). Выявляя отдельные симптомы и корректируя курс действий в зависимости от изменения симптомов, большинство людей с болезнью Паркинсона могут жить полноценной жизнью.

Будущее обнадеживает. Некоторые из проводимых исследований включают:

  • Использование стволовых клеток (костного мозга или эмбрионов) для производства новых нейронов, которые будут производить дофамин.
  • Производство фермента, продуцирующего дофамин, который доставляется в ген мозга, контролирующий движение.
  • Использование природного белка человека — нейротрофического фактора линии глиальных клеток, GDNF — для защиты нервных клеток, высвобождающих дофамин.

Также ведется много других расследований. Многое было изучено, достигнут большой прогресс и, вероятно, будут сделаны дополнительные открытия.

Жить с

Какие изменения в образе жизни я могу сделать, чтобы облегчить симптомы Паркинсона?

Упражнение: Упражнение помогает улучшить мышечную силу, равновесие, координацию, гибкость и тремор.Также считается, что он улучшает память, мышление и снижает риск падений, а также снижает тревожность и депрессию. Одно исследование с участием людей с болезнью Паркинсона показало, что 2,5 часа упражнений в неделю привели к улучшению способности двигаться и более медленному снижению качества жизни по сравнению с теми, кто не упражнялся или не начинал заниматься спортом позже, в ходе болезни. . Некоторые упражнения, которые следует учитывать, включают силовые тренировки или тренировки с отягощениями, упражнения на растяжку или аэробику (бег, ходьба, танцы).Полезны все виды упражнений.

Придерживайтесь здоровой и сбалансированной диеты: Это не только полезно для вашего общего здоровья, но и может облегчить некоторые симптомы болезни Паркинсона, не связанные с движением, такие как запор. Употребление в пищу продуктов с высоким содержанием клетчатки, в частности, может облегчить запор. Средиземноморская диета — один из примеров здорового питания.

Предотвращение падений и поддержание равновесия: Падения — частое осложнение болезни Паркинсона. Хотя вы можете сделать многое, чтобы снизить риск падения, два наиболее важных из них: 1) работать со своим врачом, чтобы убедиться, что ваше лечение — будь то лекарства или глубокая стимуляция мозга — является оптимальным; и 2) проконсультироваться с физиотерапевтом, который оценит вашу ходьбу и равновесие.Физиотерапевт является экспертом в том, чтобы рекомендовать вспомогательные устройства или упражнения для повышения безопасности и предотвращения падений.

Повысьте качество сна.

Как предотвратить падения из-за обычных опасностей?

  • Полы: Удалите все незакрепленные провода, шнуры и коврики. Минимизируйте беспорядок. Убедитесь, что коврики закреплены и гладкие. Храните мебель на своем обычном месте.
  • Ванная комната: Установите поручни и нескользящую ленту в ванну или душ.Положите на пол нескользящие коврики для ванной или установите ковровое покрытие от стены до стены.
  • Освещение: Убедитесь, что холлы, лестницы и входы хорошо освещены. Установите ночник в ванной или коридоре и на лестнице. Включите свет, если встанете посреди ночи. Убедитесь, что лампы или выключатели света находятся в пределах досягаемости от кровати, если вам нужно вставать ночью.
  • Кухня: Установите противоскользящие резиновые коврики возле раковины и плиты. Немедленно убирайте разливы.
  • Лестница: Убедитесь, что ступеньки, поручни и коврики надежно закреплены. Установите перила с обеих сторон лестницы. Если лестница представляет собой угрозу, может быть полезно расположить большую часть ваших занятий на нижнем уровне, чтобы уменьшить количество раз, когда вы должны подниматься по лестнице.
  • Входы и дверные проемы: Установите металлические ручки на стены, прилегающие к дверным ручкам всех дверей, чтобы сделать их более безопасными при прохождении через дверной проем.

Какие советы помогут мне сохранить равновесие?

  • Всегда держите хотя бы одну руку свободной.Попробуйте использовать рюкзак или поясную сумку, чтобы держать вещи, а не носить их в руках. Никогда не переносите предметы обеими руками при ходьбе, так как это мешает удерживать равновесие.
  • Попытка повернуть обе руки вперед назад во время ходьбы. Это может потребовать сознательных усилий, если болезнь Паркинсона затрудняет ваши движения. Однако это поможет вам сохранить равновесие и осанку и уменьшить количество падений.
  • При ходьбе сознательно отрывайте ноги от земли.Шарканье и волочение ног — частые виновники потери равновесия.
  • Пытаясь пройти повороты, используйте технику «U»: лицом вперед и широким поворотом, а не резким поворотом.
  • Постарайтесь встать, ноги на ширине плеч. Когда ваши ступни находятся близко друг к другу на какое-то время, вы увеличиваете риск потерять равновесие и упасть.
  • Делайте одно дело за раз. Не пытайтесь ходить и выполнять другую задачу, например читать или оглядываться.Снижение автоматических рефлексов затрудняет двигательную функцию, поэтому чем меньше отвлекается, тем лучше.
  • Не носите резиновую обувь или обувь с захватывающей подошвой — они могут «зацепиться» за пол и споткнуться.
  • Двигайтесь медленно при смене положения. Используйте осознанные, сосредоточенные движения и, при необходимости, используйте поручень или приспособление для ходьбы. Считайте 15 секунд между каждым движением. Например, вставая из положения сидя, подождите 15 секунд после того, как встанете, чтобы начать ходьбу.
  • Если вы «застываете», визуализируйте, как вы переступаете через воображаемый объект, или попросите кого-нибудь поставить свою ногу перед вашей, чтобы перешагнуть через нее.Старайтесь, чтобы за вами не «тянул» опекун или член семьи — это может вывести вас из равновесия и даже продлить эпизод.
  • Если равновесие является постоянной проблемой, вы можете подумать о вспомогательном приспособлении для ходьбы, например, трости, трости или ходунках. Освоив ходьбу с посторонней помощью, вы можете снова попробовать ее самостоятельно.

Ресурсы

Жизнь с болезнью Паркинсона может быть утомительным занятием. Гнев, депрессия и тревога — это нормально.Возможно, вам и членам вашей семьи будет полезно обратиться к другим больным этим заболеванием, чтобы поделиться своими знаниями и идеями, опытом и советами по жизни. Вы можете посетить местные группы поддержки этих организаций Паркинсона:

Возможно, вам будет интересно узнать больше о клинических испытаниях или присоединиться к ним. Дополнительную информацию см. На следующих сайтах:

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *