Universidade Purdue Faz Parceria com Thermwood para Lançar Laboratório Avançado LSAM para Manufatura Aditiva de Compósitos Termoplásticos

O Centro de Simulação de Manufatura de Compósitos (CMSC, West Lafayette, Indiana, EUA) da Universidade Purdue e a Thermwood Corp. (Dale, Indiana, EUA) concordaram em estabelecer um laboratório de manufatura aditiva de grande escala (LSAM) para realizar pesquisa financiada pela indústria em manufatura aditiva (AM) de compósitos termoplásticos de grande escala.

Nova Instalação

A nova instalação será estabelecida no Instituto de Manufatura de Indiana da Purdue, localizado no Purdue Research Park em West Lafayette, Indiana, e será composta e operada por pessoal do CMSC da Purdue. O nome oficial para a nova instalação é "Laboratório de Pesquisa LSAM Thermwood na Universidade Purdue".

O novo laboratório será equipado com uma Impressora Aditiva de Grande Escala LSAM 105 (ten-five) e um Aparador Aditivo LSAM de cinco eixos correspondente, bem como uma variedade de sistemas de suporte. A Thermwood diz que esta instalação é capaz de imprimir e aparar geometrias complexas até 5 x 10 x 4 pés de altura em taxas de impressão de até 100 libras por hora. A temperatura máxima de impressão comercial para impressoras LSAM é geralmente limitada a 450°C, no entanto, este sistema particular foi modificado para permitir testes a temperaturas ainda mais altas para experimentação com inovações em materiais normalmente não usados em AM.

"Não apenas este esforço melhorará a qualidade geral da impressão aditiva de grande escala, mas também deve aumentar nosso conhecimento e compreensão do processo básico de fundir camadas juntas em uma estrutura homogênea", diz Ken Susnjara, fundador, presidente e CEO da Thermwood.

Segundo Dr. R. Byron Pipes, diretor executivo do CMSC da Purdue, a organização de pesquisa onde o sistema LSAM será instalado, "Manufatura aditiva de compósitos por deposição de extrusão é uma grande inovação que contribuirá para o desenvolvimento de produtos personalizados com desempenho único e disponibilidade just-in-time."

A Purdue planeja fazer parceria com a indústria para fornecer serviços para aprimorar, encorajar e expandir a adoção de AM de grande escala para diversas aplicações industriais. Eles também planejam trabalhar com fornecedores de polímeros para refinar formulações e determinar os parâmetros de processamento ideais necessários para produzir peças impressas de grande escala de alta qualidade.

Esforços colaborativos deste tipo reúnem organizações diversas que cada uma se especializa em diferentes aspectos desta tecnologia emergente e frequentemente produzem resultados que nenhum dos participantes poderia possivelmente alcançar por conta própria. Tanto a Purdue quanto a Thermwood estão confiantes de que este será o resultado de seu esforço colaborativo.

Sobre o CMSC da Purdue

O Centro de Manufatura e Simulação de Compósitos (CMSC) da Faculdade de Engenharia e do Purdue Polytechnic é uma instalação de 30.000 pés quadrados localizada no edifício do Instituto de Manufatura de Indiana. O CMSC consiste de especialistas do corpo docente em manufatura de compósitos, uma equipe profissional de engenheiros de doutorado, uma equipe de suporte e estudantes de pesquisa em programas de doutorado, mestrado e bacharelado das Escolas de Aeronáutica e Astronáutica, Engenharia Química e Engenharia de Materiais, bem como o Departamento de Tecnologia de Aviação no Polytechnic.

Um conjunto abrangente de laboratórios está disponível no IMI para o estudo de processos de manufatura de compósitos, caracterização de materiais compósitos, e a validação de software de simulação essencial para desenvolvimento e verificação de conceitos de gêmeo digital em manufatura e desempenho de compósitos. Especialidades de foco incluem AM de deposição de extrusão, processamento em autoclave de compósitos de fibra contínua, moldagem por compressão e injeção de compósitos de fibra descontínua, impregnação de pré-impregnado, moldagem por infusão, conformação de chapa, moldagem complexa de molde e sistemas híbridos de fibra contínua/descontínua. Simulações de fluxo de trabalho estão sendo desenvolvidas para fornecer gêmeos digitais ponta-a-ponta destes processos de manufatura. Consequentemente, previsões de desempenho informadas pela manufatura são um resultado direto destas análises de fluxo de trabalho.

Em outubro de 2020, em colaboração com a Dassault Systèmes, a Purdue também estabeleceu o Centro de Excelência em Educação 3DEXPERIENCE em Compósitos Avançados.