Araştırmacılar, Plastiğin Üretim Zamanını Azaltan Ultrafast 3D Yazıcıyı Geliştirdi

Araştırmacılar, Plastiğin Üretim Zamanını Azaltan Ultrafast 3D Yazıcıyı Geliştirdi.

Büyük hacimli ilave plastik bileşenlerin üretimi zaman alıcı bir iştir. Fraunhofer Takım Tezgahları ve Şekillendirme Teknolojisi Enstitüsü’ndeki araştırmacılar IWU, geleneksel 3D baskıya göre sekiz kat daha hızlı bir sistem ve süreç olan Vidalı Ekstrüzyon Katkı Maddesi Üretimi’ni (SEAM) geliştirdi. Ziyaretçiler, 1 – 5 Nisan 2019 tarihleri arasındaki Hannover Messe Fuarı sırasında 2. Salondaki Fraunhofer Booth C22’de ultra hızlı 3D yazıcısını çalışırken görebilecekler.

3D Baskıyı Takım Tezgahı Teknolojisiyle Birleştirme

SEAM, geleneksel proseslere göre plastik bileşenlerin ilave üretimini sekiz kat hızlandırabilir. Bu proses, 3 boyutlu baskı ile takım tezgahının hareket sisteminin birleşmesi ile çok hızlı üretim hızına ulaşıyor.

Bu deneysel bileşen, CFRP sac metalin ve 3D baskılı yapıların kalıplanmış bileşenlerinin bir melezidir – SEAM, enjeksiyona baskı yapmayı mümkün kılar- veya bir metal levhadır.

Plastik Bileşenlerin Katkı Maddelerinin İmalatını Hızlandırın

Ticari fuarlardaki küçük hatıra eşyaları için erimiş plastikten bir tabaka halinde inşa eden 3D yazıcılar kullanılır. Cep boyutunda bir hatıra eşyası üretmek bir saat kadar sürebilir. Bu süreç, örneğin otomotiv endüstrisi için gereken bileşenlerin seri üretimi için çok yavaştır.

Chemnitz’de Takım Tezgahları ve Şekillendirme Teknolojisi IWU için Fraunhofer Enstitüsü bu sistemi farklı bir seviyeye taşıyor: Sistemin yüksek hızlı teknolojisinin 30 santimetre yüksekliğinde plastik bir bileşen üretmek için yalnızca 18 dakika sürüyor.

Fraunhofer IWU’daki araştırmacılardan oluşan bir ekip, bu teknolojiyi büyük hacimli, esnek plastik bileşenlerin ilave üretimi için geliştirmiştir. Araç üreticileri, otomotiv ve havacılık endüstrileri, işlem hızının sekiz katına ulaşan yenilikçi 3D yazıcıdan faydalanıyor. Bu yazıcıda, Chemnitz Enstitüsü’nde geliştirilen SEAM işlemini kullanır.

SEAM Bu Yüksek İşlem Hızlarını Nasıl Elde Eder?

Fraunhofer IWU’daki bilim adamı Martin Kausch “Takım tezgahı teknolojisini 3D baskıyla birleştirerek,” diyor. Plastiği işlemek için, araştırmacılar hammaddeyi eriten ve yüksek bir çıkış hızında çıkartan özel olarak tasarlanmış bir ünite kullanırlar. Bu ünite, bir tezgahın hareket sistemi kullanılarak altı eksende döndürülebilen bir inşaat platformunun üzerine kuruludur. Kausch, “Şimdiye kadar bu kombinasyon benzersiz” diyor.

Sıcak plastik, inşaat platformunda katmanlar halinde biriktirilir. Makinenin hareket sistemi, inşaat panelinin nozül altında daha önceden programlanmış bileşen şeklinin üretileceği şekilde kaymasını sağlar. Masa, X, Y ve Z eksenlerinde saniyede bir metre hızla hareket ettirilebilir ve ayrıca 45 dereceye kadar eğilebilir. “Bu proses, geleneksel işlemlerden sekiz kat daha hızlı baskı yapmamızı sağlayarak plastik parçaların üretim sürelerini büyük ölçüde azaltıyor.”

3D Yazıcı Maliyet Etkili Temel Malzemeyi İşliyor

Her saat, bir milimetre çapa sahip sıcak nozuldan yedi kilograma kadar plastik preslenir. 3D baskı işlemleri, Sigortalı Birikim Modelleme (FDM) veya Sigortalı Bir Filament Modelleme (FLM) gibi karşılaştırılabilir. Ancak 3D baskı işlemleri genellikle saatte yalnızca 50 gram plastik elde eder. Benzersiz bir özelliği ise pahalı FLM filamenti yerine, SEAM’ın serbest akışlı, düşük maliyetli standart plastik granülatı, birkaç metre büyüklüğünde esnek, fiber takviyeli bileşenlere dönüştürmesidir. Bu yöntem, malzeme maliyetlerinin yüzde iki yüz oranında azaltılmasını sağlar.

Mevcut Enjeksiyon Kalıplı Bileşenlere Yazdırılabilir

SEAM araştırmacıların karmaşık geometrilerini destek yapıları olmadan uygulamalarını sağlar. Önemli olan, yeni sistemin mevcut enjeksiyon kalıplı bileşenlere baskı yapmayı bile mümkün kılmasıdır.

Kausch, “İnşaat platformumuz döndürülebildiğinden, ayrı hareket eden bir Z ekseni ile eğri yapılar üzerine baskı yapabiliyoruz” diyor. “Testlerde çok çeşitli plastikleri işleyebildik. Termoplastik elastomerlerden, yüzde 50 karbon fiber içerikli yüksek performanslı plastiklere kadar uzanıyorlar. Bu plastikler, özellikle endüstri ile ilgili olan ve geleneksel 3D yazıcılarla işlenemeyen malzemelerdir. ”

Dünyada türünün ilk yazıcısı ilk kez Hannover Messe 2019’da gösterilecek. 1-5 Nisan tarihleri arasında, Fraunhofer IWU araştırmacıları ultra hızlı 3D yazıcılarının (Hall 2, Booth C22) çalışmasını sunacaklar.

Kaynak: azom.com

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.
×
İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.