Принтер BAAM Cincinnati Inc. демонстрирует 3D-печать из переработанных композитных материалов

Cincinnati Inc. (CI, Харрисон, Огайо, США) объявила, что использовала свою машину для аддитивного производства на больших площадях (BAAM), чтобы продемонстрировать, что переработанные материалы могут быть использованы для 3D-печати, производя то, что, по словам компании, является одним из крупнейших монолитных многопрофильных устройств. -материальные объекты на сегодняшний день. Демонстрация успешно доказала, что крупномасштабная печать из нескольких материалов может быть выполнена эффективно и экономично с использованием переработанных композитных материалов.

Широкомасштабная печать из нескольких материалов была достигнута за счет внесения изменений в BAAM и включения новой конструкции экструдера, в которой предусмотрена система двойной подачи.

В течение последних нескольких лет CI сотрудничал с Окриджской национальной лабораторией Министерства энергетики США (DOE) (ORNL, Ноксвилл, Теннесси, США) для постоянного улучшения и развития BAAM. Первоначальные исследования были сосредоточены на крупномасштабной печати систем из одного материала, как правило, из полимеров, армированных короткими волокнами.

«Целью этого конкретного исследования было продемонстрировать печать инструмента для композитных материалов из нескольких материалов, включая переходы длиной более 10 футов, содержащие переработанный материал и напечатанные без ручного вмешательства», - говорит Алекс Ристенберг, менеджер по продукции CI Additive Manufacturing.

Деталь, выбранная для этой демонстрации, представляла собой одну грань инструмента из сборного железобетона, используемого в производстве коммерческих оконных панелей для многоэтажного строительства в Нью-Йорке. Форма весила приблизительно 400 фунтов при длине 10 футов 10 дюймов. Время печати составляло примерно семь часов.

«Исследования показали, что при использовании нескольких материалов в конструкции могут быть достигнуты новые механические характеристики и многофункциональность, такие как легкие конструкции с заданными механическими свойствами, мягкие и жесткие сегменты внутри детали и ударопрочные конструкции», - говорит специалист по материалам ORNL. Видья Кишор.

Два материала, использованные в конструкции, представляли собой смесь, содержащую 100% переработанный CF / ABS и стандартный CF / ABS и синтетический пеноматериал ABS.

Помимо экологических преимуществ использования переработанных материалов, Cincinnati Inc. заявляет, что преимущества экструзии из нескольких материалов включают в себя печать проводящих схем для интеллектуальных структур, легкие основные структуры, более низкие затраты на инструменты, более легкое удаление поддерживающего материала, локальное усиление определенных областей, возможность использовать разные материалы в различных элементах компонента и даже изменять цвет детали.

Ключом к достижению изложенных выше целей была система из нескольких материалов BAAM, разработанная совместно с ORNL. Сообщается, что большая система экструзии термопластов из двух материалов позволяет пользователю печатать с использованием нескольких различных материалов в рамках одной конструкции, используя всего один экструдер.

«Источник материала, подаваемого в экструдер, переключается на лету в определенное время во время печати, сдвигая два отверстия для материала вперед и назад на входе в экструдер», - говорит Ристенберг. «Система также включает смеситель материалов вне рамы машины, который может смешивать определенные количества различных материалов и наполнителей на лету для определенных нестандартных марок материалов».

Ристенберг объясняет, что комбинация механизма переключения подачи материала и смесителя материалов дает пользователям возможность печатать с использованием нескольких различных типов материалов и комбинаций материалов в рамках одной конструкции, а не двух.

«BAAM с модернизацией системы из нескольких материалов - единственная машина, которая в настоящее время может это делать, и это отличает нас от наших конкурентов», - говорит Ристенберг. «Благодаря научно-исследовательской поддержке Управления перспективного производства Министерства энергетики США и ORNL мы смогли достичь этой производственной вехи».