Thermwood和Bell 3D打印直升机刀片模具

发布的Duane Marrett.2019年2月7日星期四

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一个合资项目之间的瑟姆伍德和贝尔推动了3D打印的极限,导致瑟姆伍德认为是最大的3D打印热压罐能力的工具。

一个18英尺的直升机叶片模具的前半部分是3D打印在一个Thermwood LSAM在3个多小时。

一个18英尺的直升机叶片模具的前半部分是3D打印在3个多小时


航空航天开发计划中的共同限制因素是昂贵的,长时间的时间工具。贝尔,不满足行业规范,决定伸出热门,帮助解决这一挑战。

Glenn Isbell引用关于Thermwood的LSAM

视频

挑战

在与Bell初始对话后不久,Thermwood团队在新的60mm熔体核心技术的能力附近提供了伙伴关系的机会。迅速和经济制造大型债券工具的原始挑战似乎比以往任何时候都更接近现实。

贝尔以同样的方式回应了这个机会,他给Thermwood提供了一个大约20英尺长、14英寸宽、17英寸高的封闭腔叶片模具模型。

基本的工具要求如下:

  • 必须以一个连续的运行方式打印用于真空完整性
  • 表面处理必须为32毫升或更好
  • 工具必须能够在360°F下承受90 psi。
  • 还需要紧张的公差和功能来确保两个刀片模具一半相配。

这个过程

在收到模型和要求后,Thermwood团队们进入行动。利用其新的60mm熔体核心技术,他们开始使用Techmerpm的25%碳纤维增强比塞(聚醚砜)在连续运行中打印工具。与Thermwood密切合作,Techmer专门向LSAM添加剂印刷制定了这种材料。

可印刷材料具有超过400°F的玻璃化转变温度,并且可以在90psi下容易地存活高达360°F的常见航空航天组分固化循环。Techmer的新材料和Thermwood的印刷技术的结合导致了一个工具的打印时间3小时8分钟"按打印"的重量是542磅。

Thermwood技术人员声称,Techmer PESU材料打印像ABS一样容易,尽管在更高的温度下,允许高质量的热压罐模具由高温聚合物制成。

Thermwood LSAM 3D印刷18英尺直升机刀片模具

这一非凡的成就是通过最近安装在印第安纳州南部的发展/示范实验室的Thermwood的LSAM系统上的新的较大熔体核心。标准LSAM机打印头外壳可配备不同的容量熔体核心,每个熔体核心都提供不同的最低和最大吞吐量。

连续冷却印刷过程

在Thermwood的室温“连续冷却”打印过程中,每一层的循环时间完全由特定打印聚合物冷却到接受下一层所需的适当温度所决定。

只有在适当的温度下印刷,您只能达到完全融合的无空隙印刷结构,该结构将在无涂层的高压釜中保持真空。打印头输出决定了在该层冷却所需的时间内可以打印多少材料。更大的打印头意味着较大的部件,不一定更快到图层打印时间。

LSAM打印3D软件红外摄像头视图。

正在打印的部件的热像图

新的60mm熔体芯的最大输出每小时测量为480至570磅,取决于印刷的聚合物,可以每分钟打印超过100英尺的典型印花珠(.830“x .200”)。这种高打印率,即使在加工高温材料时,也允许印刷珠沿工具的长度定向。这对于制造大型复合部件的贝尔是可取的,因为在该方向上显着降低了热膨胀,最大限度地减少了工具的膨胀和收缩,温度变化。

内部印刷支撑结构

该工具的另一个有趣特征是内部印刷结构在不实际接触或接触模腔的后侧的情况下支撑模具。这意味着空气可以在高压釜中的整个成型部分下自由流动,使得部件固化过程更容易且更一致。能够纳入复杂的内部设计,例如这一点,是使用添加剂制造的这种类型的工具的另一个主要优点。

内部3D打印支持结构在一个18英尺的直升机刀片模具上的Thermwood LSAM

3D印刷内部支持结构

Thermwood的LSAM打印3d切片软件专门支持所涉及的内部结构的编程。

内部支撑结构在LSAM Print 3D软件上显示。

内部支撑结构在LSAM Print 3D软件上显示。

内部支撑结构在LSAM Print 3D软件上显示。

LSAM打印中的内部支持结构3d切片软件


贝尔研究多种制造过程

贝尔正在继续调查支持多种制造工艺和工具的综合技术。LSAM能够支持印刷工艺以及修剪和钻孔过程,以满足航空航天规格。一旦印刷,该团队通过利用LSAM系统的另一个方面开始将键合工具一半。下刀片模具的总加工时间是40小时

James Cordell引用了Thermwood的LSAM

完成的债券工具能够维持贝尔的真空标准,需要从机器上加工高压灭菌,无需密封涂层

在扩展测试期间零部件保持真空

在扩展测试期间零部件保持真空

在测试期间稳定地保持真空的零件

在测试期间稳定地保持真空的零件


下一个步骤

Thermwood团队将打印刀片模具的下半部分,意图在最终的粘接工具内具有喇叭固定的刀片,另一个是第一。PESU印刷模具的Thermwood和Bell Teams都将完成进一步的测试,以继续在这个空间中创新。

最后的想法

Ken Susnjara报价贝尔

Thermwood认为最近的LSAM技术推进,如垂直层印刷和可变的熔体核心(与LSAM处理专为的聚合物相结合),对增多和更技术性的复杂组件的添加剂产生令人兴奋的新可能性。

有关LSAM的更多信息

LSAM.是基于令人兴奋的新技术,从完全新的方向发展。

LSAM用于工业生产。它不是一个实验室,评估或示范机器,而是一个成熟的工业增材制造系统,旨在生产大规模组件。

Thermwood LSAM机器和印刷过程中使用的大部分技术都是全新的。Thermwood已经收到了这些革命性发展的许多专利,并且在作品中有更多更多。

LSAM是大规模添加剂销售的领导者

去年,Thermwood的LSAM增材制造系统在热塑性复合材料的大规模3D打印系统销售方面是明显的市场领导者,几乎在美国销售美国的所有系统

LSAM在令人兴奋的大规模添加剂制造世界中是真正的最先进的。

LSAM打印质量的秘诀......一个不同的过程

在Thermwood的LSAM上容易打印的大型零件的例子

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