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Molde de la cuchilla del helicóptero de la impresión de Thermwood y de Bell 3D

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Un programa conjunto entre las demandas de Thermwood y de Bell haber empujado los límites de impresión 3D, dando por resultado qué Thermwood cree es el 3D más grande imprimió la autoclave que la herramienta capaz hizo nunca.

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Un factor de limitación común dentro de los programas de desarrollo aeroespaciales es costoso, los útiles del tiempo de la largo-ventaja. Bell, no siendo el respetar satisfecho por las normas de la industria, decidía a alcanzar hacia fuera a Thermwood para ayudar a solucionar este desafío.

El “acercamiento agresivo de Thermwood a empujar los límites y las limitaciones de 3D tradicional que imprime y que trabaja a máquina es lo que buscábamos,” dijo exactamente a Glenn Isbell, vicepresidente de la innovación rápida de la creación de un prototipo y de la fabricación en Bell.

Poco después de que conversaciones iniciales con Bell, el equipo de Thermwood ofreció una oportunidad de una sociedad que se centraba en las capacidades de su nueva tecnología de base del derretimiento de 60m m. El desafío original para los útiles en enlace grandes rápidamente y asequible de fabricación parecía más cercano a realidad que siempre antes.

Bell respondió a esta oportunidad en clase proporcionando Thermwood un modelo de un molde cerrado de la cuchilla de la cavidad que medía aproximadamente pulgadas largas, 14 de los 20ft de par en par, y 17 pulgadas de alto.

Los requisitos de fabricación básicos eran como sigue: Debe ser impreso en un funcionamiento continuo para la integridad del vacío; El final superficial debe ser 32 RMS o mejor; Los útiles deben poder soportar 90psi en 360°F; Las tolerancias y las características apretadas también fueron requeridas para asegurar el acoplamiento apropiado de las dos mitades del molde de la cuchilla.

Utilizando su nueva tecnología de base del derretimiento de 60m m, Thermwood comenzó a imprimir la herramienta usando el 25% PESU reforzado fibra de carbono (Polyethersulfone) de TechmerPM en un funcionamiento continuo. Trabajando de cerca con Thermwood, Techmer ha formulado este material específicamente para la impresión aditiva de LSAM.

El material imprimible tiene una temperatura de transición de cristal de 400°F excesivo y puede sobrevivir fácilmente ciclos componentes aeroespaciales comunes de la curación hasta de 360°F, en 90psi. La combinación de los nuevos materiales de Techmer y de la tecnología de impresión de Thermwood, dio lugar a un rato de la impresión de una mitad de la herramienta en apenas 3 horas 8 minutos y un peso ‘tan impreso’ de 542lbs.

Los técnicos de Thermwood demandan el material de Techmer PESU imprimen tan fácilmente como el ABS, aunque en una temperatura mucho más alta, permitiendo que a calidad los moldes autoclave-capaces sean hechos del polímero de alta temperatura.

Este logro fue hecho posible por una nueva, más grande base del derretimiento instalada recientemente en el sistema del LSAM de Thermwood en su laboratorio del desarrollo/de la demostración en Indiana meridional. La vivienda estándar de la cabeza de impresión de la máquina de LSAM se puede equipar de diversos corazones del derretimiento de la capacidad, cada uno diversas producciones mínimas y máximas de ofrecimiento.

Con la temperatura ambiente proceso de ‘enfriamiento’ continuo de Thermwood de la impresión, la duración de ciclo para cada capa es determinada solamente por cuánto tiempo toma un polímero impreso particular para refrescarse a la temperatura apropiada para aceptar la capa siguiente.

Solamente imprimiendo en la temperatura apropiada puede usted alcanzar una estructura impresa totalmente fundida, vacío-libre que mantenga vacío en una autoclave sin una capa. La salida de la cabeza de impresión determina cuánto material se puede imprimir durante el tiempo que toma para que la capa se refresque. Cabezas de impresión más grandes significan piezas más grandes, una capa no no necesariamente más rápida para acodar tiempo de la impresión.

La nueva base del derretimiento de 60m m tiene una salida máxima medida de 480 a 570lbs por hora dependiendo del polímero que es impreso y puede imprimir sobre 100 pies de la gota típica de la impresión (0,830" x 0.200") por minuto. Esta alta tarifa de impresión, incluso cuando procesa el material de alta temperatura, permite que la gota de la impresión sea orientada a lo largo de la longitud de la herramienta. Esto es deseable para Bell, que fabrica piezas compuestas grandes, porque la extensión termal es perceptiblemente más baja en esa dirección, extensión de reducción al mínimo y contracción de la herramienta con los cambios de temperatura.

Otra característica interesante de esta herramienta es que la estructura impresa interna apoya el molde sin realmente entrar en contacto con o el tacto del lado trasero de la cavidad de molde. Esto significa que el aire puede fluir libremente bajo parte formada entera en la autoclave, haciendo la pieza que cura proceso más fácil y más constante. La capacidad de incorporar un diseño interno complejo, tal como esto, es otra ventaja importante de usar la fabricación aditiva para este tipo de útiles.

La impresión 3D del LSAM de Thermwood que corta software apoya específicamente la programación de estructuras internas implicadas tales como éstos.

Bell está continuando investigando las tecnologías integradas que apoyan procesos y las herramientas de fabricación múltiples. El LSAM es capaz de apoyar procesos de impresión así como procesos del ajuste y del taladro para resolver las especificaciones aeroespaciales. Una vez que estuvo impreso, el equipo comenzó a trabajar a máquina la mitad en enlace de la herramienta utilizando el otro aspecto del sistema de LSAM. La época que trabajaba a máquina total de la mitad más baja del molde de la cuchilla era 40 horas.

James Cordell, encargado de la innovación de fabricación en Bell dijo: “Esto es un cambiador del juego. Pudiendo imprimir, trabajar a máquina y utilizar los útiles en semanas en lugar de meses revolucionará la manera que miramos los útiles que van adelante.”

La herramienta en enlace terminada podía mantener los estándares del vacío de Bell requeridos para la autoclave que procesaba a la derecha de la máquina, sin la necesidad de una capa del sello.

El equipo de Thermwood imprimirá la segunda mitad del molde de la cuchilla, con la intención de tener curación de Bell una cuchilla moldeada llena dentro de la herramienta en enlace aditivo-manufacturada final, otra primero. La prueba adicional será terminada por Thermwood y los equipos de Bell en PESU imprimieron moldes, para continuar innovando en este espacio.

“Somos extremadamente emocionados sobre este logro extraordinario. Esto aumenta la fabricación aditiva a un nuevo nivel, abriendo oportunidades soñaba solamente con hace unos años”, dijo Ken Susnjara, el fundador, el presidente y al CEO de Thermwood.

Thermwood cree avances recientes de la tecnología de LSAM tales como impresión vertical de la capa y los corazones cambiables del derretimiento (juntados con los polímeros adaptados especialmente para LSAM que procesa), están abriendo las nuevas posibilidades emocionantes de la producción aditiva de incluso componentes más grandes y más técnico complejos.