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“Utilizziamo molto la stampa 3D. Non la usiamo solo per i test, ma anche per realizzare componenti che vengono inseriti direttamente nei tunnel del Large Hadron Collider.”
JKJonas KamppIngegnere meccatronico presso il CERN
CERN
Leggi la storiaIl caso di studio del CERN in cifre
Il CERN, l'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare, è stato fondato nel 1954 ed è dedicato allo studio delle particelle fondamentali che costituiscono la materia. Le stampanti Original Prusa sono utilizzate in tutti i suoi dipartimenti, e parte di ciò che stampano va direttamente nel tunnel.
- 12.000+persone al CERN
- 27 kml'anello dell'LHC
- 100 msottoterra
1954anno di fondazione
Il CERN è stato fondato nel 1954 per studiare le particelle fondamentali che costituiscono la materia e da allora ha ottenuto diversi premi Nobel.
Una macchina di 27 chilometri costantemente soggetta ai movimenti della Terra
- ProblemaIl Large Hadron Collider, situato a 100 metri di profondità e lungo 27 chilometri, consente agli scienziati di verificare le previsioni teoriche nel campo della fisica delle particelle. Date le sue dimensioni e la sua ubicazione uniche, mantenere un allineamento perfetto per gli esperimenti rappresenta un'impresa ardua a causa dei movimenti della Terra.
- SoluzioneGli ingegneri del CERN progettano e realizzano i sensori, i sistemi di controllo e gli acceleratori necessari per misurare e regolare la posizione dei grandi magneti, garantendo un allineamento preciso. Date le dimensioni e la complessità dell’opera, è del tutto naturale che tutto debba essere realizzato su misura. La stampa 3D viene ampiamente utilizzata, non solo per i test, ma anche per la creazione di componenti che vengono installati direttamente nei tunnel.
- ValoreLa stampa 3D riduce i costi grazie ai modelli utilizzati direttamente nell'LHC e accelera la produzione di componenti destinati ad ambienti estremi.
Una perlina che trasporta un filo per 200 metri
- ProblemaLe distanze in una parte critica dell'LHC sono misurate da un filo fragile che si estende per 200 metri. Molte apparecchiature utilizzano fragili fibre ottiche, che devono essere protette per prevenire curve brusche che potrebbero rompere le fibre e interrompere i segnali.
- SoluzioneUna perlina realizzata con una stampante 3D Original Prusa trasporta il filo e lo protegge dai danni. Intorno ad essa, involucri e guide stampati proteggono le ottiche: il modulo di fotorilevamento FSI ha un componente stampato che organizza le fibre ottiche in bobine ordinate in modo che non si pieghino mai bruscamente.Stampato suPrusa CORE One
- ValoreQuesti non sono modelli di componenti. Sono i componenti stessi, nel tunnel, mentre effettuano la misurazione, realizzati in stampa 3D perché, a questa scala, ogni pezzo è comunque un pezzo unico.
Provalo su plastica prima di passare al materiale costoso
- ProblemaI nuovi componenti per l'LHC devono essere accuratamente testati per verificare l'affidabilità degli strumenti prima di utilizzare materiali più costosi.
- SoluzioneLa stampa 3D è fondamentale durante la fase di collaudo. È stata effettuata una prima stampa di prova di fattibilità per un sensore del sistema di livellamento idrostatico al fine di valutare il progetto. Lo stesso è avvenuto per un prototipo di connettore per i sensori del sistema di posizionamento dei cavi. I connettori per tubi stampati sono realizzati su misura e rimangono facilmente modificabili, una caratteristica che un pezzo lavorato a macchina perde nel momento stesso in cui viene prodotto.Stampato suPrusament PETG
- ValoreSpesso questi modelli stampati vengono addirittura utilizzati come prodotti finali. Ciò riduce l’uso di materiali costosi nelle fasi di collaudo dei prototipi e consente di realizzare prototipi pronti all’uso in tempi rapidi per progetti di grande importanza.
Sostituire il campione senza spegnere il fascio
- ProblemaL'acceleratore CLEAR del CERN dirige un fascio di radiazioni sulle cellule tumorali nell'ambito della ricerca sul trattamento del cancro. L’esperimento richiede sostituzioni rapide dei campioni e, data la presenza di radiazioni nella stanza, la sicurezza dei lavoratori è prioritaria. Il progetto VITO presenta lo stesso problema, ma in una forma diversa: campioni liquidi in un ambiente ad alto vuoto, dove l’apertura e la chiusura dell’apparecchiatura per sostituirne uno richiedono tempo.
- SoluzioneA IdeaSquare, un laboratorio che collega l'innovazione scientifica con le esigenze della società, è stata sviluppata una soluzione robotica stampata in 3D per scambiare i campioni in modo efficiente e sicuro senza interrompere il fascio. Per VITO, un supporto speciale e un capillare da 8 mm stampato in 3D permettono di cambiare i campioni senza interrompere l'esperimento.Stampato suOriginal Prusa MK4S
- ValoreIl fascio continua a funzionare, il personale rimane fuori dalla stanza e l’esperimento può proseguire senza essere interrotto per le operazioni di manutenzione.
“La stampa 3D consente a scienziati e ingegneri di realizzare rapidamente prototipi e di superare i limiti del possibile.”
Dina Zimmermann, ingegnere strutturale presso IdeaSquare, CERN
Il tuo laboratorio potrebbe stampare il componente invece di aspettare per averlo?
Raccontaci cosa stai realizzando. Ti ricontatteremo con le macchine, i materiali e i componenti che altri gruppi di ricerca stampano per primi.
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Storia del cliente: ETH di Zurigo
Ciascuna delle oltre 100 stampanti dell’ETH di Zurigo è stata montata da uno studente
Il programma HYTAC del dipartimento di architettura forma oltre 300 studenti a semestre, e ciascuno di loro assembla un kit Original Prusa in due giorni prima di stampare qualcosa. Tutto è iniziato da un problema di manutenzione: l’università poteva finanziare le macchine, ma non il personale necessario per mantenerle in funzione.
- 100+Stampanti Original Prusa
- 300+studenti formati per semestre
- 20stampanti sostituite ogni anno
“Non riesco a immaginare un mondo senza la stampa 3D. Semplicemente non funzionerebbe!”
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