Education Research
“3D tisk využíváme hodně. Není to jen pro testování, používáme ho také k vytváření dílů, které jdou přímo do tunelů Velkého hadronového urychlovače.”
JKJonas KamppMechatronics engineer at CERN
CERN
Celý příběhCERN case study in numbers
CERN, Evropská organizace pro jaderný výzkum, byla založena v roce 1954 a věnuje se studiu základních částic, které tvoří hmotu. Tiskárny Original Prusa běží napříč jejími odděleními a některé z toho, co tisknou, jdou přímo do tunelu.
- 12 000+lidí v CERNu
- 27 kmprstenec LHC
- 100 mpod zemí
1954year of establishment
CERN was founded in 1954 to study the fundamental particles that constitute matter, and has since earned several Nobel Prizes.
A 27 kilometer machine that the Earth keeps moving
- ProblémVelký hadronový urychlovač, pohřbený 100 metrů pod zemí a rozkládající se na 27 kilometrech, umožňuje vědcům testovat teoretické předpovědi v částicové fyzice. Vzhledem k jedinečné velikosti a umístění je udržování dokonalého zarovnání pro experimenty náročné kvůli pohybům Země.
- ŘešeníInženýři CERNu navrhují a vyrábějí senzory, řídicí systémy a urychlovače pro měření a nastavení poloh velkých magnetů, čímž zajišťují přesné zarovnání. Díky rozsahu a složitosti je přirozené, že vše musí být vyrobeno na zakázku. 3D tisk se hojně využívá nejen pro testování, ale také pro vytváření dílů, které jsou instalovány přímo v tunelech.
- Hodnota3D tisk snižuje náklady na modely používané přímo v LHC a urychluje vytváření dílů pro extrémní prostředí.
A bead that carries a wire for 200 meters
- ProblémVzdálenosti v kritické části LHC jsou měřeny křehkým drátem o délce 200 metrů. Mnoho zařízení využívá křehkou optiku, která musí být chráněna, aby se zabránilo ostrým ohybům, které by mohly vlákna zlomit a narušit signály.
- ŘešeníKulička vyrobená na 3D tiskárně Original Prusa nese drát a chrání ho před poškozením. Kolem ní tištěné kryty a vodítka chrání optiku: fotodetekční modul FSI má tištěnou součástku, která organizuje optická vlákna do úhledných cívek, takže se nikdy ostře neohnou.Vytištěno naPrusa CORE One
- HodnotaNejedná se o modely dílů. Jsou to díly, v tunelu, provádějící měření, vytištěné, protože v tomto měřítku je stejně všechno jednorázové.
Test it in plastic before you commit the expensive material
- ProblemNové komponenty pro LHC musí být důkladně testovány, aby se ověřila spolehlivost nástrojů před použitím dražších materiálů.
- Solution3D tisk je klíčový během fáze testování. Počáteční testovací tisk proveditelnosti pro senzor hydrostatického nivelačního systému byl proveden za účelem prozkoumání designu. Prototyp konektoru pro senzory systému polohování drátu šel stejnou cestou. Tištěné konektory trubek jsou vyráběny na zakázku a zůstávají snadno modifikovatelné, což je vlastnost, kterou obráběný díl ztrácí v okamžiku, kdy vznikne.Printed withPrusament PETG
- ValueČasto se tyto tištěné modely dokonce používají jako finální produkty. Snižuje to spotřebu drahých materiálů při testování prototypů a rychle vytváří prototypy pro konečné použití pro vysoce rizikové projekty.
Changing the sample without turning the beam off
- ProblemUrychlovač CLEAR v CERNu míří radiačním paprskem na rakovinné buňky pro výzkum léčby rakoviny. Experiment vyžaduje rychlé změny vzorků a s radiací v místnosti je lidská bezpečnost na prvním místě. Projekt VITO má stejný problém v jiné podobě: kapalné vzorky v prostředí vysokého vakua, kde otevření a zavření zařízení pro změnu jednoho stojí čas.
- SolutionV IdeaSquare, dílně, která propojuje vědecké inovace se společenskými potřebami, bylo vyvinuto 3D tištěné robotické řešení pro efektivní a bezpečné výměny vzorků bez přerušení paprsku. Pro VITO speciální držák a 3D tištěná 8 mm kapilára umožňují měnit vzorky bez zastavení experimentu.Printed onOriginal Prusa MK4S
- ValueThe beam keeps running, the people stay out of the room, and the experiment stops waiting for its own housekeeping.
“3D printing allows scientists and engineers to quickly create prototypes and push the boundaries of what is possible.”
Dina Zimmermann, Structural engineer at IdeaSquare, CERN
Could your lab print the part instead of waiting for it?
Tell us what you are building. We will come back with the machines, the materials and the parts other research groups print first.
Still not sure where 3D printing fits your lab?
See what other organizations print, a classroom, a hangar, a car plant, a trauma center.
Customer story ETH Zurich
Every one of ETH Zurich’s 100+ printers was built by a student
The architecture department’s HYTAC programme trains 300+ students a term, and each of them assembles an Original Prusa kit in two days before printing anything. It started as a maintenance problem: the university could fund the machines, but not the people to keep them running.
- 100+Original Prusa printers
- 300+students trained per term
- 20printers replaced each year
“I cannot imagine a world without 3D printing. It just would not work!”
1 / 4
Your team’s questions, answered
What researchers and engineers usually ask before deploying printed parts.
Research Engineer
Prototyping and final use
Lead Scientist
Extreme environments
Facility Manager
Customization