9T Labs Meningkatkan Manufaktur Aditif untuk Aplikasi Medis dan Penerbangan Lanjutan
9T Labs (Zurich, Swiss) memproduksi seri Red dari sistem Additive Fusion Technology (AFT) untuk pembuatan bagian polimer terkuat serat kontinu. Sistem ini memiliki tiga komponen: perangkat lunak desain Fibrify, sebuah printer 3D yang disebut Build Module dan sebuah Fusion Module yang mengonsolidasikan bagian yang dicetak. Volume build Red Series adalah 350 x 270 x 250 milimeter dan material yang tersedia adalah serat karbon/PEKK dan serat karbon/PA12, dengan fraksi volume serat (FVF) 60%.
9T Labs baru-baru ini mengungkapkan detail dari dua studi yang baru saja diselesaikan yang menilai keberlayakan menggunakan Red Series untuk mengganti bagian logam yang ada. Salah satunya adalah sandaran penerbangan dan yang lainnya adalah alat bedah, yang disebut aiming arm.
Sandaran saat ini terbuat dari steel dan memiliki plat vertikal yang dipasang pada plat dasar dengan lubang pengikat di dalamnya. Studi mengevaluasi optimisasi topologi dan redisen, strategi multi-bodi, strategi penguatan, pengurangan berat dan analisis biaya. Optimisasi topologi mengarah pada redisen yang dioptimalkan, diikuti oleh pengembangan strategi manufaktur. Keputusan di sini adalah untuk memproduksi sandaran dalam bagian — plat vertikal dan plat dasar dua komponen — dan kemudian menggabungkannya selama konsolidasi dalam proses "fusion". Perangkat lunak Fibrify memandu pengembangan strategi layup serat untuk setiap komponen sandaran, yang melibatkan banyak tata letak untuk masing-masing. Material adalah kombinasi PEKK murni (35%) dan serat karbon/PEKK (65%). Volume bagian adalah 18,3 sentimeter kubik; berat bagian adalah 27 gram, yang mewakili penghematan 78% dibandingkan versi steel. Analisis biaya produksi 9T Labs mengevaluasi biaya alat cetak, material, peralatan dan tenaga kerja dan menentukan bahwa pengganti komposit akan mengurangi biaya manufaktur 50% dibandingkan bagian steel legacy.
Alat bedah aiming arm adalah perangkat aluminium alloy berbentuk T dengan banyak lubang di dalamnya, digunakan untuk meratakan alat bedah selama operasi. Ia menerima beban mekanis yang relatif sedang, tetapi melalui banyak siklus sterilisasi dan harus mempertahankan akurasi dimensi yang luar biasa. Translusi sinar X juga sangat penting. Strategi layup berfokus pada pengembangan permukaan eksternal yang kuat dan stabilitas dimensi lubang, yang dicapai dengan secara langsung menyambungkan lubang melalui placement serat. Desain akhir menampilkan 90 lapisan yang dibuat secara aditif untuk menciptakan ketebalan melalui 20 milimeter. Material adalah PEKK murni (60%) dan serat karbon/PEKK (40%). Volume bagian adalah 62,5 sentimeter kubik; berat bagian adalah 88 gram, yang mewakili penghematan berat 48% dibandingkan versi aluminium. Analisis biaya produksi yang dilakukan sama dengan yang untuk sandaran penerbangan dan menunjukkan potensi penghematan hingga 68%.
