Nuova tecnica di lavorazione CNC dai processi di stampa 3D a strati di Thermwood Mirrors

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Il produttore di macchine Thermwood ha annunciato la sua ultima innovazione di fabbricazione, una tecnica a cui fa riferimento come Cut Layer Additive (CLA). Il processo è in realtà una forma di lavorazione CNC, il pane quotidiano di Thermwood, ma con alcune caratteristiche uniche che consentono la produzione di pile di materiale che possono essere assemblate in un oggetto completo simile a quello realizzato con la produzione additiva (AM).

Il cuore di CLA è il suo software. Basandosi sull’apprendimento automatico, lo strumento è stato addestrato per convertire i dati CAD in singoli strati da lavorare dal sistema CLA in un processo in due fasi. Il primo passaggio è "Invialo a forma", in cui il software prende un file CAD e definisce la superficie esterna della parte da realizzare. Nella seconda fase, l'operatore della macchina seleziona il materiale con cui sarà realizzato, quanto dovrebbero essere spesse le pareti, la quantità di materiale di rifinitura e quanti segmenti saranno realizzati per ciascuno strato. Tutto ciò viene eseguito utilizzando una semplice interfaccia visiva, sulla macchina stessa o su un computer.

Il sistema CLA poi lavora ogni foglio di materiale caricato in singoli segmenti sui quali è inoltre stampato un codice QR. Le parti vengono quindi assemblate manualmente, con i codici QR che indicano dove va ciascun elemento nel processo di connessione. A seconda del materiale e dell'applicazione, questi pezzi vengono assemblati utilizzando i mezzi appropriati, come colla e tasselli o viti metalliche. Una volta assemblato, l'oggetto completo può essere rifinito secondo necessità.

Per facilitare l'assemblaggio, nel processo di fabbricazione vengono incorporati elementi quali fori di allineamento dei tasselli e marcatori di inserimento, nonché fori di fissaggio per imbullonare gli strati metallici. Sono in fase di sviluppo passaggi interni per il fluido di riscaldamento o raffreddamento interno, oltre alla possibilità di includere strutture interne di irrigidimento. Il sistema CLA include un cambio utensile automatico con un massimo di 12 utensili, una testa di fresatura da 18 HP, 24.000 giri/min per lavorazioni veloci e un tavolo da taglio a vuoto 5'x12'.

Finora, Thermwood ha dimostrato l'uso del CLA per la produzione di uno strumento di laminazione aerospaziale realizzato in pannelli di fibra fusi con resina epossidica con rivestimento in uretano a più componenti. È stato lavorato e assemblato in meno tempo di quello necessario per la stampa 3D utilizzando il sistema AM (LSAM) su larga scala dell’azienda con materiale per un valore di 2.000 dollari. È stato prodotto un modello di drone con soli 400 dollari di materiali, mentre è stato creato anche un dispositivo di rivestimento aerospaziale cavo in alluminio.

Strumento per laminazione aerospaziale realizzato in pannello di fibra con fusione epossidica con rivestimento in uretano multicomponente.

La produzione di oggetti laminati (o a strati) (LOM) è una forma di stampa 3D spesso trascurata ma altamente promettente che sta iniziando ad avere una rinascita silenziosa grazie ad aziende come Impossible Objects e Alloy Enterprises. Impilando fogli di materiale e quindi separando la geometria desiderata dalla pila, è possibile utilizzare una gamma molto più ampia di materie prime rispetto a quella disponibile con altre forme di stampa 3D. La sfida, tuttavia, è come rimuovere selettivamente la materia in eccesso dalla costruzione.

Modello di drone realizzato con materiale per un valore inferiore a $ 400.

Nel caso di CLA e dell'AM a ultrasuoni di Fabrisonic, la lavorazione meccanica è il metodo di scelta. Thermwood, tuttavia, si affida ancora all'assemblaggio manuale, mentre gli altri processi descritti utilizzano tecniche automatizzate per combinare i singoli strati. Quando Impossible Objects iniziò a creare la sua tecnologia AM basata sui compositi, i fogli di materiale composito venivano impilati manualmente. Ora, mentre si avvia verso una nuova era di sviluppo, dispone di quella che descrive come la tecnologia di stampa 3D più veloce sul mercato.

Dispositivo di finitura aerospaziale in alluminio

Tenendo questo in mente, è del tutto possibile per Thermwood automatizzare il processo di assemblaggio. Si può immaginare, ad esempio, una squadra di bracci robotici industriali che si occupano di parola. Poiché Thermwood, un storico produttore di CNC, è passato con successo all’additivo con macchine per estrusione di materiali di grande formato, questa non sarebbe affatto una sorpresa. In molti modi, queste imprese consolidate sono quelle preparate per la migliore transizione nello spazio di produzione digitale grazie agli sforzi dell’amministrazione Biden per rilocalizzare la produzione, poiché sono già inserite nella catena di approvvigionamento della difesa che sta guidando questi sforzi.