Setforge для серийного производства композитных деталей с использованием технологии 9T Labs

Более века Setforge (дочерняя компания Farinia Group, L’Horme, Франция) занимается ковкой и обработкой крупносерийных прецизионных металлических компонентов для таких требовательных отраслей, как автомобилестроение и авиакосмическая промышленность. Однако, чтобы сохранить лидерство и адаптироваться к меняющимся временам, компания инвестировала в технологии, которые позволят ей быстро и экономично разрабатывать и производить высокопроизводительные композитные детали, армированные углеродным волокном, чтобы заменить сталь, алюминий и титан при значительных затратах. меньшая масса. Чтобы облегчить расширение в области передовых композитов, Setforge стал одним из первых партнеров с гибридным производственным решением OEM 9T Labs AG (Цюрих, Швейцария) и теперь начал отбор новых приложений для серийных деталей, которые будут производиться на своей платформе Red Series Additive Fusion Solution, расположенной в L. 'Хормес, Франция.

«Мы выбрали их платформу Red Series Additive Fusion Solution, которая представляет собой комплексное решение, сочетающее в себе программное обеспечение, оборудование и поддержку. «Программное обеспечение Fibrify позволяет нам проектировать детали из волокна, которое мы можем разместить только там, где это необходимо, и оно напрямую связано с коммерчески доступным программным обеспечением для моделирования конструкций», - объясняет Дэмиен Феликс, руководитель проекта R&D в Setforge. «Сочетание аддитивного производства [AM] и литья уникально. Мы можем предложить конструктивные детали, которые являются воспроизводимыми, а также конкурентоспособными по цене. Опыт 9T Labs в композитах помогает нам определить правильное применение и легко разрабатывать детали с учетом нагрузки. При необходимости мы даже можем разместить металлические вставки, прежде чем уплотнять волокна и уменьшать пористость. В итоге мы получаем готовые детали чистой формы с высоким содержанием волокон и низкой пористостью, которые выдерживают удельную нагрузку в четыре раза больше, чем сталь ».

Какова рыночная ценность деталей, которые могут изготавливаться почти чистой формы,
с оптимизированным соотношением массы и производительности и более высокими механическими
производительность, чем от других процессов высокоскоростного углеродного волокна? Дидье Генри, директор Setforge, говорит, что ответ таков:«на любом рынке, на котором доминируют алюминий и титан или на котором ценны прочные и легкие детали. Эти детали даже будут представлять интерес для замены других композитных деталей, которые необходимо улучшить, облегчить и сделать прочнее ».

Setforge заявляет, что с установкой своих первых производственных мощностей по производству углеродного волокна AM благодаря 9T Labs, она сможет производить до 5000 деталей из углеродного волокна в год с размерами до 350 x 270 x 250 миллиметров. По мере увеличения производственных мощностей в 2023 году и в последующий период Setforge рассчитывает производить 100 000 деталей в год и увеличивать размеры деталей.

«В Red Series мы хотим предложить замену металлических деталей композитными для наших текущих рынков, таких как автомобилестроение или авиакосмическая промышленность, но мы также хотим предложить инновационные решения для новых рынков - например, предметов роскоши, спорта, медицины, экзоскелетов [например, носимые эргономичные системы помощи при подъеме] и дроны », - добавляет Феликс. (См. «9T Labs оценивает AM для медицинских и аэрокосмических приложений».)

Гибридная передовая производственная технология 9T Labs позволяет производить конструктивные детали с высокими эксплуатационными характеристиками - в сложных сечениях малого и среднего размера и толстых - из армированных углеродным волокном термопластичных композитов (CFRTP) в объемах производства от 100 до 10 000
частей / год. Объединив 3D-печать (которая предлагает свободу дизайна, частично
сложность и контроль ориентации волокон) с компрессионным формованием в согласованных металлических штампах (обеспечивающих короткое время цикла, высокую производительность, отличную чистоту поверхности с низким содержанием пустот, а также высокую повторяемость и воспроизводимость), гибридная производственная система, как сообщается, предлагает лучшее из как аддитивное, так и субтрактивное производство.

Запатентованная компанией платформа Red Series Additive Fusion Solution состоит из Build Module - 3D-принтера, обеспечивающего укладку волокон и производства преформ - и Fusion Module - компактного пресса для сжатия преформ, обеспечивающего консолидацию преформ и окончательное формование деталей. Аппаратное обеспечение поддерживается дизайнерским пакетом Fibrify от 9T Labs. Это программное обеспечение позволяет импортировать файлы САПР, оптимизировать проектирование деталей и компоновку волокон, а затем переносить их в крупный коммерческий сектор.
программы структурного анализа для проверки структурных характеристик. Это, как заявляет 9T Labs, устраняет дорогостоящий и трудоемкий цикл разработки деталей, производства и тестирования прототипов и дальнейшего изменения конструкций для более точного достижения целевых показателей производительности и затрат. По очереди,
это помогает производителям выводить детали на рынок быстрее и с меньшими затратами.

Вместе система может быстро, эффективно, согласованно и экономично производить конструктивные детали высокой сложности из композитов CFRTP для начального прототипирования и производства в больших объемах. Кроме того, используются проверенные стандартные материалы - высококачественный чистый (неармированный) полиамид 12 (PA12), армированный углеродным волокном, полиамид 12 (PA12), полифениленсульфид (PPS), полиэфиркетонекетон (PEKK) и полиэфирэфиркетон (PEEK) - легкие, конструкционные композитные детали, способные Замена металлов в сложных условиях может производиться по доступной цене с низким уровнем отходов, улучшенным соотношением закупок и доходов и высокими уровнями затрат и затрат. Поскольку термопластические матрицы могут быть переработаны в расплаве, отходы и детали могут быть переработаны, а несколько напечатанных на 3D-принтере подсборок могут быть сварены вместе на этапе сплавления.