Electroimpact Introduces SCRAM: A 6-Axis Continuous Fiber 3D Printer for Tool‑Less Aerospace-Grade Composite Fabrication

Electroimpact (, Wash., AS) telah mengintegrasikan proses out-of-autoclave (OOA) in-situ consolidated thermoplastic automated fiber placement (AFP) dan proses fused filament fabrication (FFF) 3D printing canggih ke dalam satu sistem Scalable Composite Robotic Additive Manufacturing (SCRAM) yang terpadu. SCRAM adalah printer 3D serat berkelanjutan terkuat 6-aksi industri yang benar, yang memungkinkan pembuatan struktur komposit terpadu grade penerbangan secara cepat tanpa alat cetak. Termoplastik berkinar tinggi digabungkan dengan persentase serat berkelanjutan yang tinggi digunakan untuk memproduksi bagian dengan properti material luar biasa yang sebelumnya tidak pernah didengar di dunia manufaktur aditif. Electroimpact mengajukan bahwa teknologi ini tidak memiliki saingan di industri.

“True 3D” printing

Sebagian besar proses pencetakan 3D secara akurat dijelaskan sebagai pencetakan “2.5D”, karena material ditetapkan secara berurutan dalam irisan datar, yang kemudian ditumpuk bersama untuk membentuk objek 3D. Proses SCRAM, namun, dapat dianggap sebagai pencetakan “true 3D” karena lapisan serat berkelanjutan terkuat termoplastik dapat mengambil bentuk kontur kompleks, seperti permukaan aerodinamis dan saluran untuk aliran fluida. Selain itu, karena ini adalah proses 6-aksi, orientasi serat dalam setiap lapisan dapat disesuaikan dengan aplikasi spesifik untuk memberikan distribusi kekuatan dan kekakuan yang optimal di seluruh bagian, banyak seperti sistem AFP konvensional.

Tooling printed on demand

Setiap sel SCRAM dilengkapi dengan tidak hanya sistem pencetakan termoplastik terkuat – AFP yang lebih kecil dan lebih cakap dengan in-situ consolidation (ISC) – tetapi juga sistem pembuatan alat cetak cepat berdasarkan proses pencetakan FFF canggih. Penyusunan serat otomatis konvensional memerlukan investasi yang besar pada alat cetak keras yang tidak fleksibel, mahal dan memerlukan waktu yang lama. Sebaliknya, SCRAM dapat dengan mudah mencetak alat pendukung sesuai permintaan, dimulai dari plate datar saja. Nanti, setelah bagian selesai dicetak, bahan alat cetak dilarutkan, memungkinkan iterasi desain yang cepat. Ini juga memungkinkan pembuatan geometri bagian seperti saluran internal yang sulit atau tidak mungkin diproduksi melalui cara konvensional.

Multi-material system

Selain proses pencetakan termoplastik serat berkelanjutan terkuat (AFP ISC) dan proses pencetakan alat pendukung FFF, sel SCRAM juga dilengkapi dengan nozel FFF yang dioptimalkan untuk depositasi material termoplastik terkuat serat pendek atau “dicincang”. Sistem pemanas laser milik diintegrasikan, menghasilkan ikatan yang sangat kuat antara lapisan. Proses ini ideal untuk situasi di mana penyusunan serat berkelanjutan secara geometris tidak mungkin atau sebaliknya tidak masuk akal.

Seperti proses serat berkelanjutan, ini adalah proses pencetakan “true 3D” di mana lapisan tidak terbatas pada tumpukan bidang. Geometri kompleks seperti inti densitas variabel dan struktur internal lainnya dapat dicetak secara langsung pada lapisan serat berkelanjutan terkuat dengan kelengkungan yang sangat bervariasi. Jika diinginkan, lapisan serat berkelanjutan terkuat dapat kemudian ditetapkan di atas struktur inti serat dicincang, membentuk kulit atas. Contoh material meliputi:

• PAEK (polyarylketone) family thermoplastics (PEEK, PEKK, dll.)
• Nylons and other low-temp thermoplastics (PA12, ABS, dll.)
• Water-soluble thermoplastics
• Carbon fiber
• Glass fiber
• Boron fiber.

SCRAM cell configuration

Sistem SCRAM Electroimpact menggunakan pengontrol CNC Siemens 840D dan robot 6-aksi dengan paket Accurate Robot yang dipatenkan, termasuk sumbu robot ke-6 yang berkelanjutan untuk utilitas melewati dengan rotasi tidak terbatas. Antarmuka pergantian alat memungkinkan end effector diangkat dan diturunkan dengan lancar termasuk end effector multi-material.

Sel ini mencakup platform pembangunan yang dipanaskan dengan plate putar panas dan ditempatkan dalam ruang pembangunan yang dipanaskan untuk mengontrol ekspansi dan penyusutan termal. SCRAM juga hadir secara standar dengan coupon dan stand kalibrasi, suite perangkat lunak pemrograman bagian CAM dan pelatihan untuk operator, mekanik, dan programmer.

Fitur opsional meliputi:

• End effector ekstrusi pelet plastik throughput tinggi, untuk depositasi alat pendukung besar dengan cepat dari bahan baku murah;
• End effector mesin pengurangan, untuk memotong bagian dan mengkondisikan permukaan alat pendukung untuk finishing dan akurasi yang optimal;
• Sistem alat pendukung sebagian dapat digunakan kembali yang mengintegrasikan lapisan pengorbanan larut air untuk produksi pendek.

About Electroimpact

Electroimpact adalah pemasok berpengalaman dari otomasi manufaktur dan alat cetak untuk industri penerbangan. Perusahaan adalah surga untuk insinyur, yang secara vertikal bertanggung jawab atas semua pekerjaan dari konsep hingga penerimaan pelanggan dengan birokrasi minimal. Proyek-proyeknya mencakup sistem otomatisasi assembly lengkap untuk sayap pesawat komersial, sistem AFP (automated fiber placement), mesin bor dan pemasangan robot akurat tinggi, mesin niat untuk panel sayap dan assembly fuselage serta peralatan penanganan pesawat luar angkasa dan satelit.