A fabricação aditiva de componentes plásticos de grande volume é uma tarefa demorada. Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Máquinas-Ferramentas e Tecnologia de Conformação IWU desenvolveram agora a Fabricação de Aditivos para Extrusão de Parafuso (SEAM), um sistema e processo oito vezes mais rápido do que a impressão 3-D convencional. Os visitantes poderão ver a impressora 3D ultrarrápida em ação no Fraunhofer Booth C22 no Hall 2 durante o Hannover Messe de 1º a 5 de abril, 2019.

Impressoras tridimensionais que criam pequenos souvenirs camada por camada de plástico derretido são freqüentemente usadas em feiras de negócios. A produção de um souvenir de bolso pode levar até uma hora. Este processo é muito lento para a produção em massa de componentes, conforme exigido pela indústria automotiva, por exemplo. Um sistema do Instituto Fraunhofer para Máquinas-Ferramentas e Tecnologia de Moldagem IWU em Chemnitz está agora levando a impressão 3-D a um novo nível:a tecnologia de alta velocidade do sistema leva apenas 18 minutos para produzir um componente plástico de 30 centímetros de altura. Uma equipe de pesquisadores da Fraunhofer IWU desenvolveu essa tecnologia para a fabricação de aditivos de componentes plásticos resilientes de grande volume. Os fabricantes de ferramentas, bem como as indústrias automotiva e aeroespacial, se beneficiam da impressora 3-D inovadora que atinge oito vezes a velocidade do processo. Esta impressora usa o processo SEAM - abreviação de Screw Extrusion Additive Manufacturing - desenvolvido no Instituto de Chemnitz.

Como o SEAM atinge essas altas velocidades de processo? "Ao combinar a tecnologia da máquina-ferramenta com a impressão 3-D, "diz o Dr. Martin Kausch, um cientista da Fraunhofer IWU. Para processar o plástico, os pesquisadores usam uma unidade especialmente projetada que derrete a matéria-prima e a ejeta em alta taxa de produção. Esta unidade é instalada acima de uma plataforma de construção que pode ser girada em seis eixos usando o sistema de movimento de uma máquina-ferramenta. "Até aqui, esta combinação é única, "diz o Dr. Kausch. O plástico quente é depositado em camadas sobre a plataforma de construção. O sistema de movimentação da máquina garante que o painel de construção deslize sob o bico de forma que seja produzida a forma do componente previamente programada. A mesa pode ser movido a uma velocidade de um metro por segundo no X-, Eixos Y e Z e também podem ser inclinados em até 45 graus. "Isso nos permite imprimir oito vezes mais rápido do que os processos convencionais, reduzindo enormemente os tempos de produção de componentes de plástico. "

A impressora 3-D processa material básico de baixo custo

Toda hora, até sete quilos de plástico são pressionados através do bico quente com um diâmetro de um milímetro. Processos de impressão 3-D comparáveis, como Fused Deposition Modeling (FDM) ou Fused Filament Modeling (FLM), geralmente atinge apenas 50 gramas de plástico por hora. Uma característica única é que, em vez do caro filamento FLM, SEAM processa fluxo livre, granulado de plástico padrão de baixo custo em resiliente, componentes reforçados com fibra com vários metros de tamanho. Este método permite que os custos de material sejam reduzidos por um fator de duzentos.

O SEAM permite que os pesquisadores implementem geometrias complexas sem estruturas de apoio. O destaque é que o novo sistema ainda possibilita a impressão em componentes moldados por injeção já existentes. "Como nossa plataforma de construção pode ser girada, somos capazes de imprimir em estruturas curvas com um eixo Z móvel separadamente, "diz Kausch." Em testes, fomos capazes de processar uma grande variedade de plásticos. Eles variaram de elastômeros termoplásticos a plásticos de alto desempenho com um teor de 50 por cento de fibra de carbono. Esses plásticos são materiais particularmente relevantes para a indústria e não podem ser processados ​​com impressoras 3-D tradicionais. "