Impressora Cincinnati Inc. BAAM demonstra impressão 3D com compostos reciclados

Cincinnati Inc. (CI, Harrison, Ohio, EUA) anunciou que usou sua máquina Big Area Additive Manufacturing (BAAM) para demonstrar que materiais reciclados podem ser usados ​​para impressão 3D, produzindo o que a empresa diz ser um dos maiores multi monolíticos -objetos materiais até o momento. A demonstração provou com sucesso que a impressão de vários materiais em grande escala pode ser feita de maneira eficaz e econômica com materiais compostos reciclados.

A impressão multimaterial em grande escala foi obtida fazendo modificações no BAAM e incluindo um novo design de extrusora que acomoda um sistema de alimentação dupla.

Nos últimos anos, a CI tem colaborado com o Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL, Knoxville, Tenn., EUA) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) para melhorar e desenvolver continuamente o BAAM. A pesquisa inicial se concentrou na impressão em grande escala de sistemas de um único material, normalmente polímeros reforçados com fibras curtas.

“O objetivo deste estudo específico foi demonstrar a impressão de uma ferramenta de compósitos multimateriais, incluindo transições, com mais de 10 pés de comprimento, contendo material reciclado e impresso sem intervenção manual”, disse Alex Riestenberg, gerente de produto de Manufatura Aditiva da CI.

A peça selecionada para esta demonstração foi uma única faceta de uma ferramenta de concreto pré-moldado usada na produção de painéis de janelas comerciais para um edifício alto na cidade de Nova York. O molde pesava aproximadamente 400 libras, com um comprimento de 10 pés e 10 polegadas. O tempo de impressão foi de aproximadamente sete horas.

“Estudos têm mostrado que usando vários materiais dentro de uma estrutura, novas respostas mecânicas e multifuncionalidade podem ser alcançadas - como estruturas leves com propriedades mecânicas personalizadas, segmentos macios e rígidos dentro de uma peça e estruturas resistentes ao impacto”, diz o cientista de materiais ORNL Vidya Kishore.

Os dois materiais usados ​​na construção foram uma mistura contendo CF / ABS 100% reciclado e CF / ABS padrão e espuma sintática ABS.

Além dos benefícios ecológicos do uso de materiais reciclados, Cincinnati Inc. diz que as vantagens da extrusão multimaterial incluem a incorporação de impressão de circuito condutor para estruturas inteligentes, estruturas de núcleo leves, custos mais baixos com ferramentas, remoção mais fácil de material de suporte, reforço localizado de áreas específicas, a capacidade de usar diferentes materiais em diferentes recursos do componente e até mesmo alterar a cor da peça.

A chave para o cumprimento dos objetivos delineados acima foi o sistema multimaterial BAAM, desenvolvido em conjunto com o ORNL. O grande sistema de extrusão termoplástica de material duplo permite ao usuário imprimir com vários materiais diferentes em uma única construção usando apenas uma extrusora.

“A fonte de material alimentado na extrusora é trocada instantaneamente em momentos específicos durante uma impressão, deslizando duas portas de material para frente e para trás sobre a alimentação da extrusora”, diz Riestenberg. “O sistema também inclui um misturador de material fora da estrutura da máquina que pode misturar quantidades específicas de diferentes materiais e enchimentos em tempo real para graus específicos de materiais personalizados.”

Riestenberg explica que a combinação do mecanismo de troca de alimentação de material e o misturador de material dá aos usuários a capacidade de imprimir vários tipos diferentes de materiais e combinações de materiais em uma única construção, em vez de duas.

“O BAAM com uma atualização de sistema multimaterial é a única máquina que pode fazer isso atualmente, e isso nos diferencia de nossos concorrentes”, diz Riestenberg. “Com o apoio de pesquisa científica do Escritório de Fabricação Avançada do DOE e ORNL, fomos capazes de atingir esse marco na fabricação.”