澳大利亚研究人员使用3D打印技术改进葡萄酒测试气闸
2017-08-25 10:38
  众所周知,酿酒是一个古老的行业,经历了数个世纪的发展。即使在今天,酿酒师和研究人员仍然在寻找在成本和生产时间方面可以改进和优化酿酒过程的新方法。
 
  最近,阿德莱德大学的研究团队将3D打印技术引用到一个酿酒研究项目,以创建一个重新设计的用于葡萄酒测试的气锁装置。
 
  对酿酒了解一点的用户都知道,在酿酒过程中,通常需要了解葡萄酒在大规模生产时如何反应动力学。当然,制造商用大量的葡萄酒来测试是不可行的,所以酿酒师必须能够使用少量的葡萄酒来模拟批量生产的动力学。
 
  为了做到这一点,酿酒师使用传统方法,在测试瓶中使用充满水的气闸,可以进行小批量发酵以模拟批量生产的条件。
 
  作为案例研究项目解释称:“气瓶在发酵过程中保持氧气远离酵母,同时使二氧化碳逸出。这有助于在小批量过程中模拟大罐动力学。”
 
  阿德莱德大学的Vladimir Jiranek教授和Tommaso Watson博士指出,尽管充水式气闸的设计是有效的,但也可能不是最有效的。
 
  研究人员认为,通过机器人重新设计某些实验室组件(如气闸)可以进一步自动化葡萄酒测试过程,以提高效率。
 
  作为通过消除某些手动步骤来提高葡萄酒测试效率的计划的一部分,研究人员计划使用机器人手臂从测试瓶中抽取样品。通常情况下,需要技术人员手工取样烧瓶并测试发酵动力学。
 
  为了使过程更加高效,研究人员需要重新设计气闸,以确保大量的烧瓶可以“适合静态测试平台”。从原来的气锁系统可以看出,它并没有在空间中轻微优化。
 
  然而,该研究项目的部分挑战是以减少部件占地面积的方式重新设计气闸,以便可以同时测试更多的烧瓶,以便机器人手臂可以更轻松地从架空设计中测试样品。
 
  研究人员在制作气锁部件时,测试了许多制造方法,包括加工不锈钢,而这种不锈钢坚固耐用,难以制造气锁。FDM3D打印提供轻质的性能,但不能满足葡萄酒测试所需的严格的温度和防漏要求,而Carbon的数字光合成3D打印技术也被用于测试。
 
  研究人员发现,与TTH合作使用Carbon的3D打印方法是最为合适的,基于树脂的3D打印方法最适合其气锁制造需求,因为它显示出成本降低了60%,开发时间比其他两个过程低67%。
 
  最后,使用Carbon的氰酸酯树脂(CE220)生产气锁,显示出比其他制造方法更多的优点。一方面,研究人员声称Carbon的3D打印技术与FDM打印相比,提供了出色的表现,并表示该部分展示了它对水和二氧化碳的泄漏进行了密封。在温度方面,3D打印的气闸在121°C时达到了高压灭菌要求。
 
  此外,阿德莱德大学的研究人员赞扬Carbon的技术拥有快速生产时间和可控的成本。事实上,这项技术使得研究人员能够将384个烧瓶安装在测试平台上,超过其初始目标96。
 
  研究人员表示,他们计划与TTH一起使用Carbon的3D打印技术打印更多的气闸。(原标题:研究人员使用Carbon3D打印技术改进葡萄酒测试气闸的设计)

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