Setforge untuk memproduksi suku cadang komposit secara serial menggunakan teknologi 9T Labs
Selama lebih dari satu abad, Setforge (anak perusahaan Farinia Group, L'Horme, Prancis) telah menempa dan memproses komponen logam presisi volume tinggi untuk industri yang menuntut seperti otomotif dan dirgantara. Namun, untuk mempertahankan kepemimpinan dan beradaptasi dengan perubahan zaman, perusahaan telah berinvestasi dalam teknologi yang memungkinkannya merancang dan memproduksi komponen komposit yang diperkuat serat karbon dengan cepat dan hemat biaya untuk menggantikan baja, aluminium, dan titanium dengan harga yang signifikan. massa yang lebih rendah. Untuk memfasilitasi ekspansi ke komposit canggih, Setforge menjadi mitra awal dengan solusi manufaktur hibrida OEM 9T Labs AG (Zürich, Swiss) dan sekarang telah mulai menyaring aplikasi suku cadang serial baru yang akan diproduksi pada platform Solusi Fusion Aditif Seri Merah yang berlokasi di L 'Hormes, Prancis.
“Kami memilih platform Red Series Additive Fusion Solution, yang merupakan solusi lengkap yang menggabungkan perangkat lunak, perangkat keras, dan dukungan. Perangkat lunak Fibrify memungkinkan kami merancang bagian-bagian dengan serat yang dapat kami tempatkan hanya di tempat yang diperlukan, dan secara langsung terhubung dengan perangkat lunak simulasi struktural yang tersedia secara komersial, ”jelas Damien Felix, manajer proyek R&D di Setforge. “Kombinasi dari manufaktur aditif [AM] dan pencetakan adalah unik. Kami dapat menawarkan suku cadang struktural yang dapat direproduksi dan juga biaya yang kompetitif. Keahlian 9T Labs dalam komposit membantu kami mengidentifikasi aplikasi yang tepat dan merancang suku cadang yang disesuaikan dengan beban dengan mudah. Kami bahkan dapat menempatkan sisipan logam, jika diperlukan, sebelum kami memadatkan serat dan mengurangi porositas. Kami mendapatkan bagian akhir berbentuk jaring dengan rasio serat tinggi dan porositas rendah yang membawa beban spesifik empat kali lebih tinggi daripada baja.”
Apa kegunaan pasar dari suku cadang yang dapat diproduksi bentuk mendekati jaring,
dengan rasio berat-terhadap-kinerja yang dioptimalkan dan mekanis yang lebih tinggi
kinerja dibandingkan dari proses serat karbon berkecepatan tinggi lainnya? Didier Henry, direktur Setforge mengatakan jawabannya adalah “setiap pasar yang didominasi oleh aluminium dan titanium, atau di mana suku cadang yang kuat dan ringan sangat berharga. Bagian-bagian ini bahkan akan menarik untuk menggantikan bagian komposit lain yang harus diperbaiki, diringankan dan dibuat lebih kuat.”
Dengan pengaturan kemampuan produksi serat karbon AM pertamanya berkat 9T Labs, Setforge mengatakan akan mampu memproduksi hingga 5.000 bagian komposit serat karbon per tahun dalam ukuran hingga 350 x 270 x 250 milimeter. Seiring dengan peningkatan kapasitas pada tahun 2023 dan seterusnya, Setforge berharap dapat memproduksi 100.000 suku cadang/tahun dan memperluas dimensi suku cadang.
“Dengan Seri Merah, kami ingin mengusulkan penggantian suku cadang logam dengan komposit untuk pasar kami saat ini seperti otomotif atau kedirgantaraan, tetapi kami juga ingin mengusulkan solusi inovatif untuk pasar baru — misalnya, kemewahan, olahraga, medis, exoskelet [mis. sistem bantuan angkat ergonomis yang dapat dipakai] dan drone,” tambah Felix. (Lihat “9T Labs menilai AM untuk medis, aplikasi kedirgantaraan.”)
Teknologi manufaktur canggih hybrid 9T Labs memungkinkan komponen struktural berkinerja tinggi — dalam ukuran kecil hingga menengah yang menantang dan bagian tebal — untuk diproduksi dalam komposit termoplastik yang diperkuat serat karbon (CFRTP) dalam volume produksi mulai dari 100 hingga 10.000
bagian/tahun. Dengan menggabungkan pencetakan 3D (yang menawarkan kebebasan desain, sebagian)
kompleksitas dan kontrol orientasi serat) dengan pencetakan kompresi dalam cetakan logam yang cocok (menyediakan waktu siklus yang cepat, tingkat produksi yang tinggi, permukaan akhir yang sangat baik dengan rongga rendah, ditambah pengulangan dan reproduktifitas yang tinggi), penawaran sistem produksi hibrida dilaporkan menawarkan yang terbaik dari manufaktur aditif dan subtraktif.
Platform Red Series Additive Fusion Solution yang dipatenkan perusahaan terdiri dari Build Module — printer 3D yang menyediakan layup serat dan produksi preform — dan Fusion Module — mesin cetak kompresi ringkas yang menyediakan konsolidasi preform dan pembentukan bagian akhir. Perangkat keras ini didukung oleh rangkaian desain Fibrify 9T Labs. Perangkat lunak ini memungkinkan file CAD untuk diimpor, desain bagian dan layup serat dioptimalkan, kemudian dipindahkan ke komersial utama
program analisis struktural untuk memverifikasi kinerja struktural. Ini, kata 9T Labs, meniadakan siklus "buat dan hancurkan" yang mahal dan memakan waktu dalam merancang suku cadang, memproduksi dan menguji prototipe, serta memodifikasi desain lebih lanjut untuk lebih memenuhi target kinerja dan biaya. Pada gilirannya,
ini membantu produsen membawa suku cadang ke pasar lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah.
Bersama-sama, sistem dapat dengan cepat, efisien, konsisten, dan hemat biaya menghasilkan komponen struktural dengan kompleksitas tinggi dalam komposit CFRTP untuk pembuatan prototipe awal hingga manufaktur volume tinggi. Selanjutnya, penggunaan bahan standar industri yang telah terbukti — rapi (tidak diperkuat) dan diperkuat serat karbon poliamida 12 (PA12), polifenilensulfida (PPS), polieterketonketon (PEKK) dan polieterketon (PEEK) yang diperkuat serat karbon — komponen komposit struktural yang ringan mampu penggantian logam di lingkungan yang menantang dapat diproduksi secara terjangkau dengan limbah rendah, rasio beli-untuk-terbang yang lebih baik, dan tingkat R&R yang tinggi. Karena matriks termoplastik dapat dilebur dan diproses ulang, bahan bekas dan suku cadang dapat didaur ulang, dan beberapa subrakitan yang dicetak 3D dapat dilas bersama selama langkah Penggabungan.
