Continuous Fiber Manufacturing mengaburkan batas antara pencetakan 3D dan AFP
Manufaktur serat berkelanjutan (CFM) adalah pencetakan 3D/proses pengendapan serat berkelanjutan yang dipatenkan oleh komposit moi (Milan, Italia). Perusahaan ini didirikan pada Februari 2018 oleh insinyur material dan profesor Marinella Levi, insinyur desain Gabriele Natale dan arsitek Michele Tonizzo. Itu dipisahkan dari +LAB, hub pencetakan 3D kolaboratif yang didirikan Levi di Politecnico di Milano.
CFM dipatenkan pada tahun 2015 dan didemonstrasikan pada tahun 2016 melalui proyek Atropos, yang melibatkan pencetakan bilah baling-baling serat kaca/epoksi terus menerus menggunakan robot industri Kuka. Blade menampilkan rangka internal dan cangkang luar yang menunjukkan laminasi multiaksial (0 °, 45 °, dll.) dan penempatan serat di sepanjang sumbu nonlinier. Komposit Moi telah mengembangkan sistem generasi kedua menggunakan robot Comau dengan amplop bangunan setinggi 1,0 × 0,5 × 0,8m. “Kami juga telah menggunakan robot yang lebih besar dengan meja putar dan volume build yang lebih besar, yang menunjukkan bahwa teknologi kami mudah diskalakan,” kata salah satu pendiri Tonizzo. “Saat ini kami dapat mencetak dengan UV-cure dalam epoksi, akrilik dan vinylester,” katanya, “tetapi kami tidak terikat pada UV curing.” Serat kaca hingga 2400 tex dan serat basal telah dicetak dengan sangat baik dan komposit moi sekarang bekerja dengan karbon, meskipun tidak dengan resin pengawet UV. Perusahaan juga dapat mencetak dengan serat konduktif listrik dan memproduksi suku cadang untuk aplikasi biomedis, kelautan, minyak dan gas, dan ruang angkasa, terutama menggunakan serat kaca. Ia juga mengembangkan print head all-in-one generasi ketiga dengan sistem untuk menerapkan tekanan pada serat, sensor, mekanisme pemotongan, dan alat penggilingan. Tonizzo mengatakan ini akan menutup kesenjangan antara pencetakan 3D dan penempatan serat otomatis (AFP). “Pencetakan 3D tidak mencapai kinerja AFP, tetapi CFM menawarkan lebih banyak fleksibilitas. Kami sudah dapat mencetak dengan serat setebal 0,25 mm dan memiliki kemampuan untuk membuat lekukan dan menempatkan serat kontinu pada posisi yang ideal,” tambahnya.
Pemrosesan hibrida adalah konsep komposit moi yang telah dieksplorasi, salah satu keberhasilannya adalah protesa ekstremitas bawah dengan defleksi rendah yang superior. Prostesis dibuat dengan inti internal serat kaca kontinu yang dicetak yang kemudian dilapisi dengan kain serat karbon yang diawetkan dengan kantong vakum dan kulit epoksi dengan layup tangan. “Seluruh desain mengurangi defleksi dan meningkatkan penyesuaian sekaligus memangkas biaya dan waktu produksi secara signifikan,” kata Tonizzo.
Bagian dari pengoptimalan ini dihasilkan melalui desain digital dan alur kerja, yang menggunakan perangkat lunak Autodesk dengan algoritme komposit moi untuk pengoptimalan tegangan dan jalur. Inilah yang menghasilkan jalur serat yang dioptimalkan untuk beban struktural dan proses pengendapan serat.
CFM terbuka untuk berbagai bahan dan inovasi desain yang dieksplorasi oleh +LAB, termasuk pola pengisi cetak 3D dengan respons elastis yang dapat disesuaikan, dan pencetakan dengan matriks baru seperti geopolimer, yang berperilaku seperti beton. Saat komposit moi terus memajukan teknologi CFM-nya, apakah akan menjual kepala cetak dan mesin? “Ya, tapi di masa depan,” kata Tonizzo. “Untuk saat ini, kami memproduksi suku cadang dan membawa teknologi ke fasilitas klien, menggunakan pengetahuan, kepala cetak, dan perangkat lunak kami untuk mewujudkan solusi suku cadang sesuai permintaan. Kami juga mencari investor untuk meningkatkan skala mesin dan proses CFM untuk peluang pasar komersial.”
Baca selengkapnya di blog | short.compositesworld.com/cfm_moi.
