聚砜为3D打印复合材料加工提供了前景

发布的杜安Marrett2017年10月19日(星期四)

标签:Thermwood,公告,3 d打印技术,添加剂,LSAM.,3 d打印,加法制造,事业单位,聚砜,组合工具

一个合作的努力Thermwood公司,应用复合材料工程(ACE), Techmer PM普渡大学复合材料制造与仿真中心使用3D打印聚砜(PSU)模具生产了一个复合直升机部件。

PSU模具在Thermwood 10'x20' LSAM®上印刷和加工

PSU模具在Thermwood 10'x20' LSAM上印刷和加工®

模具成品(支努克直升机滴油盘)

模具成品(支努克直升机滴油盘)

细节

模具是由Techmer提供的碳纤维增强材料打印的,并在Thermwood 's上修整大规模增材制造(LSAM®) 机器。ACE使用正常生产过程从高压灭菌器中的工具生产了生产部件。

尽管聚砜似乎是这种应用的理想材料,但参与者认为这是PSU首次3D打印,因为它的加工温度和要求的扭矩水平高于普通聚合物挤出所需的温度。Thermwood的LSAM机器上的挤出机和打印头是专门为超高温,高扭矩操作而设计的。

3D打印模具上的Thermwood 10'x20' LSAM®

3D打印模具上的Thermwood 10'x20' LSAM®

这个零件是支努克直升机的油滴盘,是在275度的高压釜中成型的oF和90 PSI。印刷模具保持真空,不需要特殊的涂料,除了正常的模具准备和释放。Tg(玻璃转变温度)为372oF参与者认为这种特殊的PSU配方可能能够处理高达350的零件oF,这是足够的约95%的复合零件加工今天。将进行额外的测试,以确定该材料在该温度下的适用性和耐久性。他们还计划对在更高温度下加工和操作的聚醚砜(PES)进行评估。

最近在诺克斯维尔举行的AM2017增材制造大会上展示了PSU模具和产生的部件。

与传统方法的比较

这种协作努力的另一个有趣方面是,通过使用传统方法的ACE建立了同一部分的模具,并将成本和建筑时间进行了比较,以使用添加剂制造制造相同的工具。结果令人惊叹。

结果

增材制造材料成本降低34%,所需工时减少69%。加性工具的构建时间为3天,常规工具为8天。如果零件更大,传统工具就需要一个支撑结构,这就需要在传统工艺上增加两天和更多的工时。更大的附加工具不需要支持结构。

这种协作努力的目标是开发材料和过程,以有效可靠地和可靠的3D打印生产复合工具,能够在高压灭菌器中的高温下运行。这些第一个成功的结果可能表明它们非常接近达到这种目标。

这个项目的合作伙伴

应用复合材料工程-复合材料是他们专注于航空航天的业务。在这个行业近30年的时间里,他们展现出了在同等规模的公司中很难找到的核心竞争力。这种能力和经验的结合为他们的客户提供了更大的公司支持更复杂的项目和更大的生产的好处,以及更小的企业的速度和灵活性。

普渡大学的复合材料制造和模拟中心-他们的主要关注点是开发一套全面的模拟工具,将复合材料从其诞生到制造到预测其使用寿命。他们预测和测量打印元件中发生的各向异性变形,包括在沉积过程中各向异性元件形状变化的描述,以便预测打印元件的性能。

Thermwood公司-作为CNC发展的先锋,第一家制造和销售CNC数控设备的公司已经积极地开发和构建大规模增材制造系统和行业领先的软件。它的LSAM (L-Sam)系统可以打印和修剪大到非常大的模具和工具,这些模具和工具是坚实的,几乎没有空隙,能够在没有二次涂层的情况下保持真空状态。

Techmer点-作为塑料行业高性能定制化合物的领先制造商,他们致力于为全球OEM和加工行业提供增值、突破性的解决方案。他们与增材制造界广泛合作,开发出了非常适合增材制造工艺的材料,并在增材制造技术方面拥有广泛的经验。

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