Міст підрихтували надзвуковим сталевим пилом. Науковці з MIT та UMass Amherst успішно протестували нову технологію ремонту дорожньої інфраструктури без перекриття руху та важкої техніки. Інженери наростили пошкоджену корозією опорну балку за допомогою методу холодного газодинамічного напилення (cold spray), що нагадує високошвидкісний металевий 3D-друк.
Як працює холодне напилення металу
Замість класичного зварювання чи заміни прольотів, фахівці застосували портативну установку cold spray. Процес напилення виглядає так:
- Надзвукове прискорення: стиснений азот або гелій розігрівають та розганяють сталевий мікропорошок до швидкості понад 1000 метрів на секунду.
- Холодне зварювання: стикаючись із пошкодженою поверхнею, частинки деформуються від кінетичної енергії та міцно зчіплюються з металом на молекулярному рівні.
- Пошарове нарощування: робот наносить сталеві пласти, відновлюючи товщину та несучу здатність опорної конструкції.
Польові тести у Массачусетсі
Випробування провели на діючому мосту в місті Ґрейт-Баррінґтон. Команда за підтримки Департаменту транспорту штату Массачусетс (MassDOT) «вилікувала» одну з найбільш зношених сталевих опор. Головний плюс технології — відсутність термічної деформації металу балки, яка зазвичай виникає під час традиційного зварювання.
Технологічні особливості ремонту методом Cold Spray
| Етап ремонту | Технологічна дія | Перевага методу над традиційним ремонтом |
|---|---|---|
| Підготовка деталі | Зачистка іржі з пошкодженої ділянки балки. | Не вимагає демонтажу та заміни опорних елементів. |
| Нанесення порошку | Спрямоване надзвукове напилення дрібнодисперсної сталі. | Відсутність нагріву металу (немає внутрішніх напружень та тріщин). |
| Контроль міцності | Нашарування до проектної товщини з подальшим шліфуванням. | Ремонт займає години замість днів перекриття руху. |
Наразі відновлену балку тестують під реальним навантаженням. Коли міст демонтують під час планової модернізації, інженери відправлять відремонтовану опору в лабораторію для краш-тестів. Це дозволить оцінити довговічність з’єднання в агресивних дорожніх умовах.
Підсумок
Дослідники з MIT та UMass Amherst вперше в США провели ремонт сталевого мосту за допомогою технології 3D-напилення металу cold spray. Метод полягає у напиленні дрібнодисперсного сталевого порошку на пошкоджену іржею балку на надзвуковій швидкості, що дозволяє відновити товщину конструкції без нагрівання і демонтажу. Роботи пройшли на мосту в штаті Массачусетс під наглядом місцевого Департаменту транспорту. Після майбутнього демонтажу споруди відновлену деталь дослідять у лабораторії для перевірки довговічності та впровадження технології в масштабах країни.
