Cincinnati Inc. Tampilkan Pencetakan 3D Skala Besar Menggunakan Bahan Komposit Daur Ulang dengan Teknologi BAAM
Cincinnati Inc. (CI, Harrison, Ohio, AS) mengumumkan bahwa telah menggunakan mesin Big Area Additive Manufacturing (BAAM) untuk mendemonstrasikan bahwa bahan daur ulang dapat digunakan untuk pencetakan 3D dengan menghasilkan salah satu objek monolitik multi-material terbesar hingga kini menurut perusahaan. Demonstrasi tersebut berhasil membuktikan bahwa pencetakan multi-material skala besar dapat dilakukan secara efektif dan ekonomis dengan bahan komposit daur ulang.
Pencetakan multi-material skala besar ini dicapai dengan melakukan modifikasi pada BAAM dan menyertakan desain ekstruder baru yang mengakomodasi sistem feed dual.
Selama beberapa tahun terakhir, CI bekerja sama dengan Oak Ridge National Laboratory (ORNL, Knoxville, Tenn., AS) dari Departemen Energi AS (DOE) untuk terus meningkatkan dan mengembangkan BAAM. Penelitian awal difokuskan pada pencetakan skala besar sistem bahan tunggal, biasanya polimer yang diperkuat serat pendek.
"Tujuan studi khusus ini adalah untuk mendemonstrasikan pencetakan alat komposit multi-material termasuk transisi, melebihi 10 kaki panjang, yang mengandung bahan daur ulang dan dicetak tanpa campur tangan manual," kata Alex Riestenberg, manajer produk Pencetakan Tambah CI.
Bagian yang dipilih untuk demonstrasi ini adalah satu aspek dari alat beton pra-cetak yang digunakan dalam produksi panel jendela komersial untuk perkembangan gedung bertingkat di New York City. Cetakan beratnya sekitar 400 pon, dengan panjang 10 kaki, 10 inci. Waktu cetak sekitar tujuh jam.
"Studi telah menunjukkan bahwa dengan menggunakan banyak bahan dalam suatu struktur, respons mekanik baru dan multifungsi dapat dicapai — seperti struktur ringan dengan properti mekanik yang disesuaikan, segmen lunak dan keras dalam satu bagian, dan struktur tahan tabrak," kata Vidya Kishore, ilmuwan bahan ORNL.
Dua bahan yang digunakan dalam pembangunan adalah campuran yang mengandung 100% CF/ABS daur ulang dan CF/ABS standar serta ABS Syntactic foam.
Selain manfaat ekologis menggunakan bahan daur ulang, Cincinnati Inc. mengatakan keuntungan ekstrusi multi-material mencakup pencetakkan sirkuit konduktif untuk struktur cerdas, struktur inti ringan, biaya alat yang lebih rendah, penghapusan bahan pendukung yang lebih mudah, penguatkan lokasi area spesifik, kemampuan untuk menggunakan bahan yang berbeda pada fitur berbeda di 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 dual-material besar reportedly memungkinkan pengguna untuk mencetak dengan banyak bahan berbeda dalam satu bangunan menggunakan hanya satu ekstruder.
"Sumber bahan yang dimasukkan ke dalam ekstruder diubah secara langsung pada waktu tertentu selama cetak dengan menggeser dua port bahan maju mundur di atas umpan ke ekstruder," kata Riestenberg. "Sistem ini juga mencakup blender bahan di luar rangka mesin yang dapat mencampur jumlah tertentu bahan dan pengisi yang berbeda secara langsung untuk grade bahan kustom spesifik."
Riestenberg menjelaskan bahwa kombinasi mekanisme pergantian umpan bahan dan blender bahan memberikan pengguna kemampuan untuk mencetak dengan beberapa jenis bahan dan kombinasi bahan yang berbeda dalam satu bangunan, bukan hanya dua.
"BAAM dengan upgrade sistem multi-material adalah satu-satunya mesin yang saat ini dapat melakukan ini, dan itulah yang membedakan kami dari pesaing kami," kata Riestenberg. "Dengan dukungan penelitian ilmiah dari Advanced Manufacturing Office DOE dan ORNL, kami telah dapat mencapai tonggak manufaktur ini."
