Românul care a realizat primul motor de avion din lume printat 3D. Aparatul are un sistem ingenios de răcire

Românul care a realizat primul 

motor de
avion din lume printat 3D. Aparatul are un sistem ingenios de răcire

Valentin Stamate şi inovaţia sa, primul motor de avion printat 3D Foto: arhiva personală

Valentin Stamate, cercetător la Universitatea Transilvania din Braşov, a creat un motor termic de avion, la care blocul motor, chiulasa, pistonul, arborele motor, toba de eşapament şi carburatorul au fost printate.

Valentin Stamate (66 de ani), cercetător la Universitatea Transilvania din Braşov, la departamentul de Ingineria fabricaţiei, din cadrul Facultăţii de Inginerie tehnologică şi management industrial, a realizat în urmă cu doi ani primul motor termic de avion din lume în doi timpi cu componente realizate prin printare 3D.  Motorul este unul de aeromodel, de 10 cm³.

Blocul motor, chiulasa, pistonul, arborele motor, distribuitorul din cadrul carburatorului, toba de eşapament, capacul de închidere al blocului motor, carburatorul, cămaşa cilindrului şi biela de transmitere a mişcării au fost realizate la imprimante 3D. „Motorul termic exista. Eu am folosit o nouă tehnologie, printarea 3D din pulberi metalice. Am realizat astfel primul motor termic funcţional din lume cu piesele printate 3D“, ne explică cercetătorul cum a reuşit să creeze această inovaţie.

S-au folosit imprimate 3D din Italia şi România

Printarea efectivă a blocului motor, chiulasei şi pistonului s-a făcut la o imprimantă din Italia, deoarece imprimantele de la Universitatea Transilvania nu permit, cel puţin deocamdată, printarea 3D a pulberilor din aluminiu, ci doar a pulberilor din oţel. Celelalte componente ale motorului, cum ar fi capacele, cămaşa de la cilindru, biela şi toba de eşapament au fost printate la un institut din cadrul Universităţii Transilvania din pulberi de oţel impregnate cu bronz. Evident, sunt şi componente care nu au fost printate, cum ar fi rulmenţii, piuliţele şi elicea motorului.

Motor de avion printat 3D FOTO arhiva personală

„Pentru a fi funcţional pe un sistem static, nefiind pus pe un avion, nu ar fi avut asigurată răcirea şi s-ar fi gripat. Ca să înlătur acest neajuns, i-am făcut şi un sistem de răcire cu apă. Astfel, se răceşte şi blocul motor, dar şi chiulasa. Este vorba despre un sistem de canale cu apă, care a fost uşor de printat 3D datorită tehnologiei existente“, explică Valentin Stamate.

Motorul ar trebui să ajungă la 10.000 de turaţii pe minut, însă nu o poate face din cauza imperfecţiunilor de prelucrare. De pildă, alezările (operaţii de lărgire şi adâncire prin aşchiere a interiorului unui cilindru sau a unei găuri cilindrice sau conice făcute într-o piesă de metal) la dimensiunile cerute, la rulmenţi au făcut ca aceştia să nu fie perfect coaxiali.

O soluţie mai ieftină pentru viitor

Diversele componente ale motorului termic au fost fabricate din pulberi de oţel, aluminiu şi oţel impregnat cu bronz. Realizarea acestui motor este extrem de utilă pentru că, pe viitor, se va putea renunţa la fabricarea matriţelor pentru care costurile de producţie sunt foarte mari şi se va putea realiza prototipul în sine prin tehnologia de printare 3D, iar apoi se poate trece la producţia în serie a produsului.

Cercetătorul îşi realizează prototipurile la Institutul de Cercetare din cadrul Universităţii Transilvania, ale cărui dotări îl plasează în prezent pe locul al doilea în Europa. Ca să vă faceţi o idee, o singură imprimantă 3D de la institut costă 470.000 de euro.

Maşină printată 3D

Cercetătorul a impresionat la salonul de inventică şi inovare UGAL Invent, care a avut loc recent la Galaţi, cu realizarea prin printare 3D şi a unui autoturism. „Caroseria şi cauciucurile maşinii au fost printate 3D. Este vorba despre o maşină de aproximativ un metru, un automodel, printat, de asemenea, din pulberi de material plastic pe o maşină de tip SLM. 

Maşină printată 3D FOTO arhiva personală

Este o imprimantă 3D care pune stratul de pulbere de metal, apoi laserul vine şi arde această pulbere metalică. Se depune un nou strat de pulbere metalică, laserul arde următorul contur şi îl lipeşte de cel de dedesubt, iar în acest mod creşte pe verticală produsul printat“, detaliază Valentin Stamate paşii prin care maşina a fost efectiv creată.

Invenţia folosită la lucrările dentare

Valentin Stamate a prezentat la salonul de inventică şi inovare de la Galaţi şi un aparat de polimerizare a materialelor compozite, deja brevetat, care este folosit în tehnica dentară. Încălzirea lichidului de lucru, cum se numeşte, din recipientul de polimerizare se face prin autoinducţie. Până acum, la toate aparatele clasice exista o rezistenţă electrică, de tip termoplonjor, care era introdusă în recipientul unde se încingea lichidul. Există însă un neajuns. 

Aparat de polimerizare a materialelor compozite FOTO arhiva personală

Materialul-suport pe care era pusă lucrarea la polimerizat se descompunea în apă, se depunea pe rezistenţa electrică, iar aceasta se coroda efectiv, ajungând să se găurească şi se ardea, existând şi riscul de a-l curenta pe utilizator. La sistemul conceput de cercetătorul din Braşov, sub recipient există o bobină care trimite un câmp de inducţie, aceasta rămânând permanent rece, şi astfel se încinge vasul în care se găseşte lichidul de polimerizare. „A crescut astfel fiabilitatea, ca şi siguranţa în exploatare, iar consumul electric este mult mai mic“, ne prezintă Valentin Stamate câteva dintre avantajele aparatului de polimerizare a materialelor compozite.

Printarea 3D este folosită extrem de des în prezent la lucrările dentare, în special la suportul metalic al lucrărilor proteice. Problema preţului nu se mai pune în astfel de cazuri, pentru că este accesibil pentru toate buzunarele.

Caloriferul cu inducţie

O altă invenţie extrem de interesantă a lui Valentin Stamate este un calorifer cu inducţie, prezentat, de asemenea, la Galaţi şi care a fost înregistrat la OSIM în vederea brevetării. Acesta arată ca un televizor şi funcţionează pe acelaşi principiu al inducţiei. 

Calorifer cu inducţie FOTO arhiva personală

Practic, este compus dintr-un rezervor cu ulei de transformator în care este introdusă o placă metalică de inox cu proprietăţi feromagnetice. „Bobina din exterior, care rămâne rece, trimite un câmp de inducţie în această placă. Se încinge placa, lichidul, componentele şi, prin convenţie, caloriferul şi aerul înconjurător“, explică simplu cercetătorul principiul de funcţionare al invenţiei sale.

Dacă apreciezi acest articol, te așteptăm să intri în comunitatea de cititori de pe pagina noastră de Facebook, printr-un Like mai jos:


citeste totul despre: