CINCINNATI INC E ORNL AGGIORNANO IL SISTEMA BAAM PER LA STAMPA 3D MULTIMATERIALE
Come parte della sua partnership in corso con Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Cincinnati Incorporated (CI), uno sviluppatore di macchine utensili e tecnologia di stampa 3D, ha stampato in 3D ciò che ritiene essere una delle più grandi parti multimateriali monolitiche fino ad oggi .
Utilizzando una versione modificata del sistema BAAM ( Big Area Additive Manufacturing ) di CI , i partner sono stati in grado di dimostrare che la stampa 3D di gran parte era fattibile utilizzando solo materiali compositi riciclati. Negli ultimi anni, CI ha lavorato con ORNL per sviluppare continuamente BAAM, con gli ultimi miglioramenti tra cui un nuovo design dell’estrusore che consente un doppio alimentazione del materiale.
Alex Riestenberg, Additive Manufacturing Product Manager di CI, spiega: “L’obiettivo di questo particolare studio era di dimostrare la stampa di uno strumento composito multimateriale comprese le transizioni, di lunghezza superiore a 10 piedi e contenente materiale riciclato, il tutto stampato senza manuale intervento.”
La parte scelta per il progetto dimostrativo era originariamente uno strumento di colata di cemento utilizzato per produrre pannelli di finestre commerciali per grattacieli a New York. La versione stampata in 3D dello stampo pesava circa 181 kg, misurando oltre 3,3 m di lunghezza. Il tempo di stampa totale è stato di sette ore ei due materiali compositi utilizzati per la parte erano CF / ABS riciclati al 100% e CF / ABS standard con una schiuma sintattica ABS.
Utilizzando una configurazione multi-materiale, le aziende hanno scoperto di poter incorporare circuiti conduttivi nella loro parte, consentendo strutture intelligenti. L’uso di due materiali ha consentito anche di strutture centrali leggere, una più facile rimozione dei supporti, rinforzi localizzati e una maggiore libertà estetica grazie a più colori.
Vidya Kishore, scienziata dei materiali presso ORNL, aggiunge: “Gli studi hanno dimostrato che utilizzando più materiali all’interno di una struttura, è possibile ottenere nuove risposte meccaniche e multifunzionalità. Ciò include strutture leggere con proprietà meccaniche su misura, segmenti morbidi e rigidi all’interno di una parte e strutture resistenti agli urti “.
La chiave del successo del progetto sono state le capacità di produzione di gran parte del sistema BAAM. Sviluppata in collaborazione con ORNL, la stampante 3D è stata inizialmente utilizzata per la ricerca di parti monomateriche di grande formato. Con gli ultimi aggiornamenti, BAAM dispone ora di un ampio sistema di estrusione termoplastica a doppio materiale, che ha consentito ai partner di stampare con due materiali diversi contemporaneamente utilizzando un solo estrusore.
“La fonte del materiale alimentato nell’estrusore viene commutata al volo in momenti specifici durante una stampa facendo scorrere due porte del materiale avanti e indietro sull’ingresso dell’estrusore”, spiega Riestenberg. “Il sistema include anche un miscelatore di materiali all’esterno del telaio della macchina che può miscelare al volo quantità specifiche di materiali e riempitivi diversi per gradi di materiale personalizzati specifici”.
Combinando un meccanismo di commutazione dell’alimentazione del materiale con un miscelatore di materiali, gli utenti BAAM hanno la possibilità di stampare con diverse combinazioni di materiali compositi nel corso di una singola costruzione. Secondo CI, l’ultima iterazione di BAAM è, secondo quanto riferito, l’unica stampante 3D commerciale con questa capacità, che la distingue dalle altre piattaforme multi-materiale.
