Fraunhofer IWU sviluppa un sistema Screw Extrusion AM ad alta velocità per plastiche ad alte prestazioni
I ricercatori dell’Istituto Fraunhofer per le macchine utensili e la tecnologia di formatura IWU di Chemnitz, in Germania, hanno sviluppato Screw Extrusion Additive Manufacturing (SEAM), un sistema che è otto volte più veloce rispetto alla stampa 3D convenzionale.
Secondo i ricercatori, il sistema SEAM impiega solo 18 minuti per produrre un componente in plastica di 30 centimetri di altezza, mentre alcune stampanti FFF 3D possono impiegare fino a un’ora per produrre un souvenir tascabile. Il processo raggiunge questa velocità di produzione combinando la stampa 3D con la tecnologia delle macchine utensili. Per elaborare la plastica, i ricercatori utilizzano un’unità appositamente progettata che fonde la materia prima e la espelle ad una velocità di produzione elevata. Questa unità è installata sopra una piattaforma di costruzione in grado di ruotare su sei assi.
“Questo ci consente di stampare otto volte più velocemente dei processi convenzionali, riducendo enormemente i tempi di produzione dei componenti in plastica”, ha affermato il dott. Martin Kausch, scienziato presso Fraunhofer IWU.
Questo componente sperimentale è un ibrido di lamiere CFRP e strutture stampate in 3D – SEAM rende possibile la stampa su componenti stampati a iniezione o lamiera per la prima volta. © Fraunhofer IWU
La plastica calda viene depositata a strati sulla piattaforma di costruzione. Il sistema di movimento della macchina assicura che il pannello di costruzione scorra lungo sotto l’ugello in modo tale che venga prodotta la forma del componente precedentemente programmata. La piattaforma di costruzione può essere spostata a una velocità di un metro al secondo negli assi X, Y e Z e può anche essere inclinata fino a 45 gradi. “Questo ci consente di stampare otto volte più velocemente dei processi convenzionali, riducendo enormemente i tempi di produzione dei componenti in plastica”, ha affermato il Dr. Kausch.
Inoltre, SEAM consente ai ricercatori di implementare geometrie complesse senza strutture di supporto. La piattaforma girevole consente di stampare in 3D su componenti preesistenti stampati ad iniezione. “Poiché la nostra piattaforma di costruzione può essere ruotata, siamo in grado di stampare su strutture curve con un asse Z mobile”, afferma Kausch.
“Nei test, siamo stati in grado di elaborare un’ampia varietà di materiali plastici”, ha spiegato. “Hanno spaziato da elastomeri termoplastici a materiali plastici ad alte prestazioni con un contenuto di fibra di carbonio del 50%. Queste materie plastiche sono materiali particolarmente rilevanti per l’industria e non possono essere elaborati con le stampanti 3D tradizionali. “
La prima stampante 3D ultraveloce di SEAM sarà presentata al Fraunhofer Booth C22 nel padiglione 2 durante la fiera di Hannover dal 1 ° al 5 aprile 2019.