3D Systems porta la flessibilità su larga scala

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Quando si tratta di stampa 3D polimerica di grande formato, esiste un numero crescente di opzioni, in particolare per i bracci robotici industriali. Tuttavia, la maggior parte delle opzioni sul mercato non affronta tutte le variabili necessarie per la plastica con produzione additiva (AM). Dopo aver parlato con Brad Mount, Direttore globale dello sviluppo aziendale – Titan, 3D Systems, al RAPID + TCT 2023, sono tornato pensando che la divisione 3D Systems (NYSE: DDD) avesse davvero pensato a tutto per la stampa 3D di parti polimeriche di grandi dimensioni.

La cosa più interessante delle stampanti per estrusione di 3D Systems è la loro flessibilità. Le macchine per l'estrusione di materiale sono disponibili in due dimensioni, la EXT 1070 Titan Pellet (precedentemente Titan Atlas 2.5) con un volume di costruzione di 42" x 42" x 48" e l'ancora più grande EXT 1270 Titan Pellet (precedentemente Titan Atlas 3.6) con un involucro di costruzione di 50" x 50" x 72". Per produrre parti di queste dimensioni, entrambe le stampanti si affidano principalmente all’estrusione di pellet, aumentando la velocità di stampa e riducendo i costi complessivi dei materiali utilizzando pellet standard per stampaggio a iniezione.

Varie parti stampate in 3D con il Titan Atlas esposto al RAPD + TCT 2023.

Tuttavia, entrambi i sistemi possono essere dotati di un massimo di tre teste utensile, inclusa l'estrusione di filamenti per parti più dettagliate, un secondo estrusore di pellet o anche una testa utensile di fresatura CNC a tre assi per una migliore finitura superficiale. Le stampanti 3D Systems EXT Titan Pellet possono avere diverse varianti di configurazioni della testa utensile, come due estrusori di filamento e un estrusore di pellet, due estrusori di pellet e un estrusore a filamento singolo o un estrusore di filamento, un estrusore di pellet e una testa utensile di fresatura CNC a tre assi, il tutto su un portale singolo. Con più estrusori è possibile depositare un materiale di supporto idrosolubile accanto a un polimero, oppure combinare materiali rigidi e flessibili, anche stampando con pellet. Per i sistemi con un mandrino di fresatura CNC a tre assi, la fresatura può essere eseguita in qualsiasi momento durante la fabbricazione in modo che una parte possa essere fresata a metà stampa o alla fine di un lavoro.

"Lavoro con molti produttori commerciali [di apparecchiature originali], nonché con la comunità della difesa", ha affermato Mount. "Quando ho parlato con qualcuno dell'Esercito, della Marina o dell'Aeronautica, hanno apprezzato la combinazione di fresatura e additivo con lo stesso ingombro. È difficile da credere, ma molti siti del Dipartimento della Difesa hanno uno spazio molto limitato, quindi se possono avere due macchine in una invece di occupare più spazio, è una cosa enorme."

Oltre a una varietà di scelte di teste portautensili, le stampanti EXT Titan Pellet di 3D Systems possono anche sostituire una serie di ugelli diversi, che vanno da 0,6 mm fino a 9 mm. Un diametro dell'ugello così grande non avrebbe molto senso su una stampante 3D desktop, ma per la massiccia serie EXT Titan Pellet, significa produrre strati più spessi molto rapidamente prima che la testa del mulino li riduca alle specifiche. Una delle parti in mostra al RAPID era uno strumento per la formatura della lamiera per la base aeronautica di Tinker. Il componente, stampato con un ugello da 2 mm e rifinito con la testa portautensile del mandrino, ha consentito agli ingegneri di sostituire una parte obsoleta per un velivolo obsoleto.

Uno strumento di formatura della lamiera stampata in 3D per la base aeronautica di Tinker.

Durante il tour dello stand 3D Systems, Mount ha evidenziato parti di grandi dimensioni, come un grande condotto d'aria stampato in 3D, e ha confrontato il ritmo con cui la macchina EXT Titan Pellet lo ha realizzato con la velocità con cui una macchina di estrusione di filamento standard potrebbe farlo. Nel caso del condotto dell'aria, gli utenti tradizionali della modellazione della deposizione fusa hanno stimato che potrebbero volerci tre giorni, in contrasto con le otto ore che EXT Titan lo ha prodotto.

Oltre all’enorme velocità delle stampanti, un punto saliente della serie EXT Titan Pellet è la capacità di stampare in 3D con una varietà di materiali. Ciò include plastiche per alte temperature rinforzate con fibre come GF-PEKK, CF-PEKK e pellet CF-PEI. Ciò distingue le enormi stampanti per estrusione di pellet di 3D Systems da molte altre stampanti polimeriche di grande formato, che in genere non mantengono le temperature della camera o degli ugelli sufficientemente calde per tali materiali. Un cliente ha utilizzato un PEKK rinforzato con fibra di vetro al 30% per stampare in 3D un dispositivo per saldare insieme più parti metalliche.