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Thermwood 和 Bell 打印直升机叶片模具
发布日期:2019-02-11  来源:JEC  浏览次数:277
 

Thermwood和贝尔3D打印直升机叶片模具使用碳纤维增强聚醚砜在一次连续运行。


 
  过程
 
  在收到模型和需求后,赛姆伍德团队迅速行动起来。利用他们新的60毫米熔体核心技术,他们开始使用TechmerPM的25%碳纤维增强PESU(聚醚砜)连续打印工具。Techmer与Thermwood紧密合作,专门为LSAM添加剂印刷制定了这种材料。
 
  该可打印材料的玻璃化转变温度超过400°F,在90 psi时,可以很容易地经受普通航空航天部件高达360°F的固化循环。Techmer的新材料和Thermwood的印刷技术结合在一起,使打印时间仅为3小时8分钟,打印时间减半,“打印”重量为542磅。
 

 
  赛姆伍德技术人员声称,Techmer PESU材料的打印就像ABS一样容易,尽管在更高的温度下,允许用高温聚合物制造高质量的高压釜模具。
 
  这一非凡的成就是通过在南印第安纳州的开发/示范实验室安装在Thermwood的LSAM系统上的一个新的、更大的熔体核心而实现的。标准的LSAM机器打印头外壳可以配备不同的容量熔融芯,每一个提供不同的最小和最大吞吐量。
 
  连续冷却打印工艺
 
  使用Thermwood的室温“连续冷却”打印工艺,每一层的循环时间完全取决于某一特定的印刷聚合物冷却到适当温度以接受下一层的时间。只有在适当的温度下进行印刷,才能实现完全熔融、无空洞的印刷结构,在没有涂层的高压釜中保持真空。打印头输出确定在该层冷却所需的时间内可以打印多少材料。较大的打印头意味着更大的部分,不一定更快的一层的打印时间。
 
  新的60毫米熔体芯的最大输出量为每小时480至570磅,取决于所打印的聚合物,而且每分钟可以打印超过100英尺的典型打印珠(。830“x.200”)。这种较高的打印速率,即使在处理高温材料时,也允许打印珠沿刀具的长度定向。对于生产大型复合材料零件的贝尔来说,这是可取的,因为热膨胀在这个方向上是较低的,随着温度的变化,最大限度地减少了工具的膨胀和收缩。
 

 
  内部印刷支撑结构
 
  该工具的另一个有趣的特点是,内部印刷结构支持模具,而不实际接触或接触背面的模具腔。这意味着空气可以自由流动,在整个形成的部分在高压釜,使部分固化过程更容易和更一致。将复杂的内部设计结合在一起的能力,就像这样,是在这种类型的模具中使用附加制造的另一个主要优势。Thermwood的LSAM打印3D切片软件特别支持编程涉及的内部结构,如这些。
 
  贝尔调查多个制造过程。
 
  贝尔公司正在继续研究支持多种制造工艺和工具的集成技术。LSAM能够支持印刷工艺以及修剪和钻孔工艺,以满足航空航天规格。
 
  印好后,研究小组开始利用LSAM系统的另一个方面,将债券工具加工成一半。下叶片模具的总加工时间为40h。
 
  贝尔的制造创新经理JamesCordell说:“这是一个改变游戏规则的人。能够在几周内印刷、加工和使用工具,而不是几个月,将彻底改变我们对工装未来的看法。“
 
  完成的粘结工具能够维持贝尔的真空标准,所需的高压釜处理从机器,而不需要一个密封涂层。
 
  下一步
 
  赛姆伍德小组将打印的下半刀片模具,目的是让贝尔治愈一个完整的叶片内的最后额外制造的粘结工具,另一个。进一步的测试将由塞姆伍德和贝尔团队在PESU印刷模具上完成,以继续在这一领域进行创新。
 

 
  最终思想
 
  “我们对这一非凡的成就感到非常兴奋。这将添加剂制造业提升到了一个新的水平,创造了几年前才梦寐以求的机会。“Thermwood的创始人兼首席执行官KenSusnjara说。
 
  Thermwood认为,最近LSAM技术的进步,如垂直层印刷和可变熔体芯(再加上专门为LSAM加工量身定制的聚合物),正在为更大和技术更复杂的部件的添加剂生产开辟新的可能性。
 
  关于LSAM的更多信息
 
  LSAM的基础是从一个全新的方向发展起来的新技术。LSAM计划用于工业生产。它不是实验室,评估或演示机器,而是一个成熟的工业添加剂制造系统,旨在生产大规模的部件。在赛姆伍德公司的LSAM机器和印刷工艺中使用的大部分技术都是全新的。在这些革命性的发展中,赛姆伍德已经获得了许多专利,还有更多的专利正在进行中。
 
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