Printer Cincinnati Inc. BAAM mendemonstrasikan pencetakan 3D dengan komposit daur ulang
Cincinnati Inc. (CI, Harrison, Ohio, AS) mengumumkan bahwa mereka telah menggunakan mesin Big Area Additive Manufacturing (BAAM) untuk menunjukkan bahwa bahan daur ulang dapat digunakan untuk pencetakan 3D dengan memproduksi apa yang dikatakan perusahaan sebagai salah satu multi monolitik terbesar -benda material sampai saat ini. Demonstrasi tersebut berhasil membuktikan bahwa pencetakan multi-material skala besar dapat dilakukan secara efektif dan ekonomis dengan material komposit daur ulang.
Cetakan multi-material skala besar dicapai dengan membuat modifikasi pada BAAM dan menyertakan desain ekstruder baru yang mengakomodasi sistem umpan ganda.
Selama beberapa tahun terakhir, CI telah bekerja sama dengan Laboratorium Nasional Oak Ridge (ORNL, Knoxville, Tenn., AS) Departemen Energi AS (DOE) untuk terus meningkatkan dan mengembangkan BAAM. Penelitian awal berfokus pada pencetakan skala besar dari sistem bahan tunggal, biasanya polimer pendek yang diperkuat serat.
“Tujuan dari studi khusus ini adalah untuk mendemonstrasikan pencetakan alat komposit multi-material termasuk transisi, yang panjangnya melebihi 10 kaki, mengandung bahan daur ulang dan dicetak tanpa intervensi manual,” kata Alex Riestenberg, manajer produk Additive Manufacturing CI.
Bagian yang dipilih untuk demonstrasi ini adalah satu sisi dari alat beton pracetak yang digunakan dalam produksi panel jendela komersial untuk pembangunan gedung tinggi di New York City. Cetakan itu beratnya sekitar 400 pon, dengan panjang 10 kaki, 10 inci. Waktu pencetakan sekitar tujuh jam.
“Penelitian telah menunjukkan bahwa dengan menggunakan beberapa bahan dalam suatu struktur, respons mekanis baru dan multi-fungsi dapat dicapai — seperti struktur ringan dengan sifat mekanik yang disesuaikan, segmen lunak dan kaku di dalam bagian dan struktur tahan benturan,” kata ilmuwan material ORNL Vidya Kishore.
Dua bahan yang digunakan dalam pembuatannya adalah campuran yang mengandung 100% CF/ABS daur ulang dan busa Sintaks CF/ABS dan ABS standar.
Selain manfaat ekologis dari penggunaan bahan daur ulang, Cincinnati Inc. mengatakan keunggulan ekstrusi multi-bahan termasuk menggabungkan pencetakan sirkuit konduktif untuk struktur cerdas, struktur inti ringan, biaya perkakas yang lebih rendah, pemindahan material pendukung yang lebih mudah, penguatan lokal pada area tertentu, kemampuan untuk menggunakan bahan yang berbeda dalam fitur yang berbeda pada komponen dan bahkan mengubah warna bagian.
Kunci pencapaian tujuan yang diuraikan di atas adalah sistem multi-material BAAM, yang dikembangkan bersama dengan ORNL. Sistem ekstrusi termoplastik bahan ganda yang besar dilaporkan memungkinkan pengguna untuk mencetak dengan beberapa bahan berbeda dalam satu bangunan hanya dengan menggunakan satu alat ekstruder.
“Sumber material yang dimasukkan ke dalam ekstruder diaktifkan dengan cepat pada waktu tertentu selama pencetakan dengan menggeser dua port material bolak-balik di atas infeed ke ekstruder,” kata Riestenberg. “Sistem ini juga mencakup blender material di luar rangka mesin yang dapat memadukan sejumlah material dan pengisi yang berbeda dengan cepat untuk nilai material khusus tertentu.”
Riestenberg menjelaskan bahwa kombinasi mekanisme perpindahan umpan material dan blender material memberi pengguna kemampuan untuk mencetak dengan beberapa jenis material dan kombinasi material yang berbeda dalam satu bangunan, bukan dua.
“BAAM dengan peningkatan sistem multi-material adalah satu-satunya mesin yang saat ini dapat melakukan ini, dan yang membedakan kami dari pesaing kami,” kata Riestenberg. “Dengan dukungan penelitian ilmiah dari Kantor Manufaktur Lanjutan DOE dan ORNL, kami dapat mencapai tonggak sejarah manufaktur ini.”
