Fabricação contínua de fibra confunde a linha entre a impressão 3D e AFP

A manufatura contínua de fibra (CFM) é o processo de impressão 3D / deposição contínua de fibra patenteado pela moi composites (Milão, Itália). A empresa foi fundada em fevereiro de 2018 pela engenheira de materiais e professora Marinella Levi, a engenheira de design Gabriele Natale e a arquiteta Michele Tonizzo. Foi derivado do + LAB, um centro de impressão 3D colaborativo que Levi fundou no Politecnico di Milano.

CFM foi patenteado em 2015 e demonstrado em 2016 por meio do projeto Atropos, que envolveu a impressão de uma lâmina de hélice contínua de fibra de vidro / epóxi usando um robô industrial Kuka. A lâmina apresentava uma treliça interna e uma concha externa demonstrando um laminado multiaxial (0 °, 45 °, etc.) e o posicionamento da fibra ao longo de um eixo não linear. A Moi composites desenvolveu um sistema de segunda geração usando um robô Comau com um envelope de construção de 1,0 × 0,5 × 0,8 m de altura. “Também usamos robôs maiores com mesas rotativas e volumes de construção maiores, demonstrando que nossa tecnologia é facilmente escalonável”, diz o cofundador Tonizzo. “Atualmente, podemos imprimir com cura por UV em epóxi, acrílico e vinilester”, diz ele, “mas não estamos vinculados à cura por UV”. A fibra de vidro de até 2.400 tex e a fibra de basalto imprimiram muito bem e os compostos moi agora funcionam com carbono, embora não com resinas de cura UV. A empresa também imprime com fibras eletricamente condutoras e está produzindo peças para aplicações biomédicas, marítimas, de óleo e gás e aeroespaciais, principalmente com fibra de vidro. Também está desenvolvendo uma cabeça de impressão all-in-one de terceira geração com um sistema para aplicar pressão às fibras, sensores, mecanismos de corte e uma ferramenta de fresagem. Tonizzo diz que isso fechará a lacuna entre a impressão 3D e a colocação automática de fibra (AFP). “A impressão 3D não atinge o desempenho do AFP, mas o CFM oferece mais flexibilidade. Já conseguimos imprimir com fibras de 0,25 mm de espessura e temos a capacidade de criar curvas e colocar as fibras contínuas na posição ideal ”, acrescenta.

O processamento híbrido é um conceito que a moi composites já explorou, sendo um de seus sucessos a prótese de membro inferior Superior leve e de baixa deflexão. A prótese é feita com um núcleo interno de fibra de vidro impressa contínua que é então revestida com um tecido de fibra de carbono curado apenas com saco a vácuo e revestimento de epóxi. “Todo o design reduz a deflexão e aumenta a personalização, ao mesmo tempo que reduz significativamente os custos e o tempo de produção”, afirma Tonizzo.

Parte dessa otimização é produzida por meio do projeto digital e do fluxo de trabalho, que usa o software Autodesk com algoritmos moi composites para otimização de estresse e caminho. Isso é o que produz o caminho otimizado da fibra tanto para as cargas estruturais quanto para o processo de deposição da fibra.

O CFM está aberto a uma variedade de materiais e inovações de design exploradas pela + LAB, incluindo padrões de preenchimento impressos em 3D com uma resposta elástica ajustável e impressão com novas matrizes como geopolímeros, que se comportam como concreto. À medida que a moi composites continua avançando em sua tecnologia CFM, ela venderá cabeçotes de impressão e máquinas? “Sim, mas no futuro”, diz Tonizzo. “Por enquanto, estamos produzindo peças e trazendo a tecnologia para as instalações do cliente, usando nosso know-how, cabeça de impressão e software para realizar soluções de peças sob demanda. Também estamos procurando investidores para dimensionar ainda mais máquinas e processos CFM para oportunidades de mercado comercial. ”

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