AFRL, Boeing, dan Thermwood Bekerjasama untuk Pembuatan Alat Tambahan Manufaktur Terjangkau

Thermwood Corp. (Dale, Indiana, AS) telah mengumumkan bahwa mereka bekerjasama dengan U.S. Air Force Research Laboratory (AFRL; Dayton, Ohio, AS) dan Boeing (Chicago, Illinois, AS) pada program penelitian untuk menghasilkan alat cetak responsif rendah biaya menggunakan manufaktur aditif.

Alat demo awal adalah untuk konsep pesawat AFRL kulit badan pesawat. Ide diajukan oleh Boeing ke AFRL’s Manufacturing and Industrial Technology Division (ManTech), yang tertarik pada alat cetak komposit polimer berbasis skala besar yang diproduksi secara aditif (AM).

Untuk proyek ini, Boeing mengontrak Thermwood untuk mendemonstrasikan kemampuan mesin Large Scale Additive Manufacturing (LSAM). Thermwood mengatakan mesin ini menawarkan inovasi melalui kemampuan Vertical Lay Print (VLP), yang mencetak 3D lapisan secara tegak lurus ke lantai. Dengan VLP, Thermwood mengatakan, komponen dapat dicetak dengan ukuran yang lebih besar, mengurangi biaya rangkai.

Untuk memvalidasi proses VLP menggunakan material yang mampu autoklaf suhu tinggi, Boeing dan AFRL memutuskan untuk memulai dengan mencetak 3D alat skala menengah, yang memiliki lebar, tinggi dan jalur manik yang sama dengan alat akhir, tetapi telah dipendekkan panjangnya dari 10 kaki hingga hanya 4 kaki.

Alat skala menengah dicetak pada mesin LSAM Additive Manufacturing Demonstration Thermwood di fasilitas Indiana selatan mereka, menggunakan core cetak 40 milimeter yang menjalankan polyethersulfone (PESU) diperkuat serat karangan 25%. Menurut Thermwood, ini adalah alat suhu tinggi pertama yang dicetak menggunakan sistem VLP. Alat membutuhkan waktu 5 jam dan 15 menit untuk dicetak, dan bagian yang dihasilkan beratnya 367 pon. Setelah pemesinan akhir, alat diperiksa profil permukaan dan diuji integritas vakum. Alat lulus uji vakum suhu kamar dan mencapai toleransi profil permukaan dimensi. Alat skala penuh diperkirakan beratnya sekitar 1.400 pon dan membutuhkan waktu 18 jam untuk dicetak, katanya Thermwood.

Program Low-Cost Attritable Technology (LCAAT) AFRL mempelajari pendekatan alat berbeda dengan tujuan untuk memecahkan kurva pertumbuhan biaya dan meluncurkan sistem baru lebih cepat. “Kami tertarik pada kemampuan alat cetak aditif untuk mengurangi biaya dan waktu untuk memperoleh alat yang mampu autoklaf,” ujar Andrea Helbach, manajer program AFRL. “Selain itu, alat AM mendukung perubahan desain kendaraan dengan biaya non-recurring yang minimal.”