Размножающиеся машины

[КотКот]

Название: Перспективы создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС)
Автор(ы): Чернов А. Ю.
Описание: Данная работа посвящена анализу экономических преимуществ создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС) и поиску технических решений для их разработки. Основное внимание автор уделил исследованию существующих технологий, пригодных для применения на САС, использующих рассеянные земные, морские, космические энергосырьевые ресурсы. Даны экономические расчеты для оценки прогнозируемой эффективности будущих САС, возможной стоимости их разработки и сооружения. В расчетах использовано оборудование, выпускавшееся до 90-ых годов 20 века, а также цены и валютные курсы советской эпохи, которые не сложно пересчитать на современные. За прошедшее десятилетие значительно возросли возможности вычислительной техники и нанотехнологий, что приближает сроки появления САС, но при этом не снижает актуальности материала данного труда. Конечно книга не претендует на всестороннее рассмотрение проблемы создания САС. Остались не освещенными вопросы программного обеспечения, диагностики и контроля работы оборудования, часть аспектов автоматизации и обеспечения высокой надежности работы систем, использования нанотехнологий. Но это первый отечественный труд по данной теме и автор надеется, что он будет стимулировать новые исследования и разработки в этой области. Кроме разработчиков САС книга может быть полезна исследователям, занимающихся внедрением нетрадиционных природных ресурсов и технологий, недефицитных материалов, автоматизации различных производственных процессов.
Размер: 830766 байт
Язык: РУС
Формат: WORD
Ссылка 1: Временно недоступна.
Ссылка 2: http://depositfiles.com/files/tdlkqh2us

[zyxman]

Есть ещё 3D-принтеры, делающие любые модели из светополимера. Но как таким образом делать детали из металла?

Да много есть способов. Самый отработанный - напыление металла (материала) слоем и далее вытравливание лишнего металла (материала), непокрытого полимером, кислотой, с последующим удалением полимера полимерным растворителем и повторением процесса необходимое число раз; другой метод - добавить в полимер металлический порошок, или распадающееся при высокой температуре (или в присутствии катализатора, в том числе от ультрафиолета), соединение металла и тогда при обработке высокой температурой полимер удаляется а порошок спекается; третий способ - изготовить из полимера модель, по которой сделать форму для высокоточного литья.

Я читал о технологии, предложенной японцами - они хотят печатные схемы делать на принтере.

Интересная технология, но если сопла, через которые будет выходить полимер, не имеют свойства самоочистки/самовосстановления, то полимер нужно производить особый, высокой чистоты, который будет работать и как смазка, и как ингибитор распада/окисления и как собственно полимер.
В этом, собственно и есть главная проблема данной технологии 3Д прототипирования - надо не только собственно принтер, но и продвинутое химическое производство, которое будет производить расходные материалы, которые по определению получатся недешевы (из-за требуемой высокой степени очистки).
..Плюс там еще могут быть проблемы с отходами, плюс, некоторые конструкционные элементы так нельзя сделать, в смысле что так не любой металл можно работать и структура не та, то есть прототипированием делается высокоточная модель, по которой изготавливается форма для высокоточного литья под давлением и тд..

Реально единственный плюс данной технологии, что можно очень быстро и относительно недорого сделать любую деталь в единственном экземпляре, на нескольких вариантах этой детали отработать устройство и выявить/устранить недостатки, а потом уже по-взрослому изготовить матрицы для массового производства - просто так экономится очень много времени.

И самое главное, что если собственно прототипирование печатью и фрезерованием, уже несколько лет достаточно хорошо автоматизировано (есть программы, которые могут почти автоматически подкорректировать форму детали под требования/возможности имеющегося техпроцесса), то скажем, литье требует человеческого интеллекта для периодической подстройки процесса при изменении сырья и условий.

[sychbird]

Что такое порошковая металлургия имеете представление? 3D принтер может печатать металл-наполненым гелем или высокодисперсной наносуспензией. При высыхании затворителя или коагуляции геля нано-частицы металла за счет образования химических связей  через ювенильную(вновьобразованную) поверхность между частицами и процеесов дифуззии способны образовывать структурные связи и сохранять 3D форму изделия. Для упрочнения изделия может потребоваться нагрев, но не обязательно. Изделие может быть композитным, то есть при послойной печати идет чередование нанослоев разной природы.
Примерно такая технология. Ее еще как целого на данный момент не существует в отработанном виде, но отдельные процессы и материалы уже отработаны или отрабатываються в лабораторных условиях.

Ага! Ясненько :wink: Отличная технология. А такой "принтер" по сути универсален и может производить детали самой разной конфигурации из различных материалов... я правильно понимаю?

Универсален принцип, а оборудование конечно должно иметь специфические настройки для различных материалов. Можно ли их реализовать в одном и том же устройстве покажет только будущее.

[pkl]

Да много есть способов. Самый отработанный - напыление металла (материала) слоем и далее вытравливание лишнего металла (материала), непокрытого полимером, кислотой, с последующим удалением полимера полимерным растворителем и повторением процесса необходимое число раз...

Я думаю, это самый перспективный метод в нашем случае - не хотелось бы организовывать производство фотополимеров где-нибудь на Марсе. Только вот убирать лишний металл лучше лазером или пучком электронов, испаряя его.  :?:

[pkl]

Универсален принцип, а оборудование конечно должно иметь специфические настройки для различных материалов. Можно ли их реализовать в одном и том же устройстве покажет только будущее.

Что характерно - создатели устройства не намерены добиваться от него полного самовоспроизводства. Достаточно основных деталей, а электроника и двигатели покупаются на стороне. В принципе, для Луны - самое то. Ещё - я думаю, можно сделать проще, что-то в этом роде



но ещё проще

[Димитър]

Название: Перспективы создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС)
Автор(ы): Чернов А. Ю.
Ссылка 2: http://depositfiles.com/files/tdlkqh2us

Большое спасибо!
Скачал и начинаю читать. Очень интересно!

Я тоже писал по теме:
http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/UnRobots.htm
Может обсудим?

[zyxman]

Да много есть способов. Самый отработанный - напыление металла (материала) слоем и далее вытравливание лишнего металла (материала), непокрытого полимером, кислотой, с последующим удалением полимера полимерным растворителем и повторением процесса необходимое число раз...

Я думаю, это самый перспективный метод в нашем случае - не хотелось бы организовывать производство фотополимеров где-нибудь на Марсе. Только вот убирать лишний металл лучше лазером или пучком электронов, испаряя его.  :?:

Да, электроннолучевая или ионная резка, это отличный метод, когда есть дармовой вакуум, бесконечное пространство и/или бесконечное количество вещества (для радиационного щита, защищающего людей и электронику от тормозного рентгеновского излучения) и неограниченная энергия

А с лазером тоже проблемы, аналогичные фотополимерам - нужно высокочистое рабочее тело (хотя в отличие от фотополимера, оно почти не расходуется при световой или радиочастотной накачке, то есть можно его считать "витамином"), высокочистые материалы для колб, зеркал и фокусирующей оптики (не целиком конечно, но окно выхода излучения, фокусирующая линза,  и отражающие стороны зеркал должны быть очень чистыми, иначе будут существенные потери на их нагрев и существенное ограничение максимальной плотности энергии луча), высокоточная технология для изготовления и юстировки оптической системы. Причем между юстировками мощного лазера довольно маленький период..

[pkl]

Название: Перспективы создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС)
Автор(ы): Чернов А. Ю.
Ссылка 2: http://depositfiles.com/files/tdlkqh2us

Большое спасибо!
Скачал и начинаю читать. Очень интересно!

Я тоже писал по теме:
http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/UnRobots.htm
Может обсудим?

Мммммм... а о чём именно? Технические нюансы /как хотел бы я/? Последствия и перспективы?

[pkl]

Да, электроннолучевая или ионная резка, это отличный метод, когда есть дармовой вакуум, бесконечное пространство и/или бесконечное количество вещества (для радиационного щита, защищающего людей и электронику от тормозного рентгеновского излучения) и неограниченная энергия

Ну, для Луны самое то. Да и так ли нам нужен радиационный щит - вон, С. Савицкая без него обходилась. Тем более, что у нас машины.

А с лазером тоже проблемы, аналогичные фотополимерам - нужно высокочистое рабочее тело (хотя в отличие от фотополимера, оно почти не расходуется при световой или радиочастотной накачке, то есть можно его считать "витамином"), высокочистые материалы для колб, зеркал и фокусирующей оптики (не целиком конечно, но окно выхода излучения, фокусирующая линза,  и отражающие стороны зеркал должны быть очень чистыми, иначе будут существенные потери на их нагрев и существенное ограничение максимальной плотности энергии луча), высокоточная технология для изготовления и юстировки оптической системы. Причем между юстировками мощного лазера довольно маленький период..

Час от часу не легче. Дополнительно предлагаю плазматрон и болгарку

[zyxman]

Я тоже писал по теме:
http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/UnRobots.htm
Может обсудим?

Вы проделали серьезную работу, не скажу чтобы зря, но ничего нового вы не придумали, кроме, возможно, "люди, которые придумывают работу для безработных"

Насчет расцвета ремесел, благодаря общедоступности минимально необходимых ресурсов - вы не задумывались, что не зря в странах "первого мира" огромное изобилие всевозможных сервисов?
- Да, именно так: революция уже произошла! - Если лет 30-40 назад, 90% всего производимого в странах "первого мира", шло на развитие инфраструктуры (стадия индустриального общества), то сейчас, порядка 40-60% ресурсов тратится именно на персональные сервисы, в том числе на индивидуализацию промышленных товаров, и это все как раз благодаря тому, что они сумели создать структуру, самовоспроизводящуюся с минимальным использованием ручного труда :lol:

С ресурсами пока будут проблемы, как минимум до тех пор, пока не смогут их производить за пределами земли.
Дело в том, что человек не случайно занимает лишь малую часть поверхности земли - в других местах сложности с энергообеспечением, либо требуется намного больше ресурсов/энергии чтобы обеспечить уровень быта как в местах где люди живут, другими словами, уровень науки/техники позволяет расселиться в ранее недоступные места, но без крайней необходимости никто не торопится в это вкладываться.

Например, общеизвестная проблема с окончанием нефти всего-лишь означает, что при использовании технологий 30-летней давности, из месторождения извлекается меньше половины нефти; современные технологии могут поднять цифру где-то ЕМНИП до 70-80%, но для этого потребуется дополнительная энергия и сами современные технологии намного дороже.
Другой пример - несколько лет назад добыча меди начала отставать от использования, тоже по причине того, что легкодоступные рудники с высоким содержанием меди исчерпываются, а вкладывать в новые будет смысл когда цена станет существенно другой, в результате пока цена на медь очень существенно растет..

ps насчет отходов, вы читали про работу семьи Кюри? - Так вот почитайте, сколько нужно обработать сырого материала, чтобы выделить просто не очень сильно распространенный элемент, и накиньте еще пару порядков сложности для современных технологий (полупроводники и нано), которые требуют не просто чистого материала, а физически чистого материала с кристаллической решеткой без дефектов; естественно, закон сохранения действует и тут: "чтобы что-то очистить, надо что-то другое испачкать"..

[zyxman]

Дополнительно предлагаю плазматрон и болгарку

Ну плазматрон это по сути тот-же ионнолучевой резак и есть

А насчет болгарки сомневаюсь - есть информация, что сверление и фрезерование в вакууме (и вероятно в инертном газе, тоже), проблематичны, потому что без окисляющей среды свариваются поверхности режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Конечно можно сделать специальное "нелипкое" покрытие, но в условиях ограниченного ассортимента материалов, вероятно, будет проще электроннолучевой резак сделать.

[pkl]

Понятно. Значит, электронный луч.

А вот что с холодной сваркой делать  :?  :roll: пока не придумал.

[sychbird]

Обратите внимание, что инструменты периодического действия со снашивающимся рабочими органами( типа болгарки и сверла ) непригодны для целей репликации по определению. :roll:

[pkl]

Хотите сказать, снашивающиеся рабочие органы будут снашиваться быстрее, чем система будет изготавливать новые?

[pkl]

Роясь в дебрях форума, нашёл:
Лазерные раскроечные станки в домашних условиях
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=5719
Не знаю, пригодится-не пригодится в теме. Но пусть будет

[zyxman]

Понятно. Значит, электронный луч.

А вот что с холодной сваркой делать  :?  :roll: пока не придумал.

В смысле что делать?
- Вообще холодная сварка это даже удобно, а когда она мешает, тут без вариантов, нужно делать какое-то износостойкое инертное покрытие, например мне когда-то показывали как хорошо окисляет ионизированный кислород - просто воздух при низком давлении легко ионизируется магнетроном обычной СВЧ печки и за пару минут на кремнии образуется достаточно толстый, довольно твердый защитный слой оксида, причем кроме газа там больше ничего не расходуется.

Есть куча других технологий, правда надо внимательно посмотреть какие рабочие среды и расходники, например электролитическое покрытие происходит в жидкой среде, которае тоже расходуется - газ все-таки добыть проще чем жидкость.

[Димитър]

Я тоже писал по теме:
http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/UnRobots.htm

1. Вы проделали серьезную работу, не скажу чтобы зря, но ничего нового вы не придумали, кроме, возможно, "люди, которые придумывают работу для безработных"

2. Насчет расцвета ремесел, благодаря общедоступности минимально необходимых ресурсов - вы не задумывались, что не зря в странах "первого мира" огромное изобилие всевозможных сервисов?
- Да, именно так: революция уже произошла! - Если лет 30-40 назад, 90% всего производимого в странах "первого мира", шло на развитие инфраструктуры (стадия индустриального общества), то сейчас, порядка 40-60% ресурсов тратится именно на персональные сервисы, в том числе на индивидуализацию промышленных товаров, и это все как раз благодаря тому, что они сумели создать структуру, самовоспроизводящуюся с минимальным использованием ручного труда

3. С ресурсами пока будут проблемы, как минимум до тех пор, пока не смогут их производить за пределами земли.
Дело в том, что человек не случайно занимает лишь малую часть поверхности земли - в других местах сложности с энергообеспечением, либо требуется намного больше ресурсов/энергии чтобы обеспечить уровень быта как в местах где люди живут, другими словами, уровень науки/техники позволяет расселиться в ранее недоступные места, но без крайней необходимости никто не торопится в это вкладываться.

4. насчет отходов, вы читали про работу семьи Кюри? - Так вот почитайте, сколько нужно обработать сырого материала, чтобы выделить просто не очень сильно распространенный элемент, и накиньте еще пару порядков сложности для современных технологий (полупроводники и нано), которые требуют не просто чистого материала, а физически чистого материала с кристаллической решеткой без дефектов; естественно, закон сохранения действует и тут: "чтобы что-то очистить, надо что-то другое испачкать"..

1. Один великий физик говорил, что все новые идеи проходят через три етапа понимания:
1 "это полная ерунда!"
2 "я где-то об этом уже слышал"
3 "об этом уже все знают!" , или как В, благоволили выразиться: "ничего нового вы не придумали".
Я рад, что до Вас что-то дошло.

2. А Вы не задумывались, как в странах "первого мира" сумели создать структуру, самовоспроизводящуюся с минимальным использованием ручного труда? - Да очень просто! Ручной труд за них делают в Африке, Азии и России!  

3. Вот именно. А самовоспроизводящиеся автоматические системы сделают расселение в ранее недоступные места очень простым и дешевым делом.

4. Про отходов - вспомним Мензделеева: "Нету отходов, есть суровины, которых мы пока не умеем использовать!"

[pkl]

Понятно. Значит, электронный луч.

А вот что с холодной сваркой делать  :?  :roll: пока не придумал.

В смысле что делать?
- Вообще холодная сварка это даже удобно, а когда она мешает, тут без вариантов, нужно делать какое-то износостойкое инертное покрытие, например мне когда-то показывали как хорошо окисляет ионизированный кислород - просто воздух при низком давлении легко ионизируется магнетроном обычной СВЧ печки и за пару минут на кремнии образуется достаточно толстый, довольно твердый защитный слой оксида, причем кроме газа там больше ничего не расходуется.

Есть куча других технологий, правда надо внимательно посмотреть какие рабочие среды и расходники, например электролитическое покрытие происходит в жидкой среде, которае тоже расходуется - газ все-таки добыть проще чем жидкость.

Понятно. Но нужно ещё что-то для газовой среды

[pkl]

3. Вот именно. А самовоспроизводящиеся автоматические системы сделают расселение в ранее недоступные места очень простым и дешевым делом.

Но это не значит, что туда ломанутся. В Антарктиде, вон, мало кто живёт.

Вообще конечно, репликаторы имеет смысл создавать только в одном случае - для экономии грузопотока. Если же нам всё равно придётся много чего "туда" тащить, то какой смысл "там" налаживать производство?

[Димитър]

репликаторы имеет смысл создавать только в одном случае - для экономии грузопотока.

И Вы смогли сказать ЭТО после того, как прочитали указанные материалы:

Перспективы создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС)  Автор: Чернов А. Ю.
 http://depositfiles.com/files/tdlkqh2us

Я тоже писал по теме:
http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/UnRobots.htm

Очень удивлен. А если не прочитали, советую прочитать. Труд Чернова - очень большая и серезная работа.

А я бы выразился несколько иначе: Создание САС (репликаторов) превратит наше общество из цивилизации ПЕРВОГО ТИПА (владеющей ядерное оружие и свою планету) в цивилизацию ВТОРОГО ТИПА (владеющей САС и Солнечную систему).
Разницу улавливаете?