Setforge para producir en serie piezas compuestas utilizando la tecnología 9T Labs

Durante más de un siglo, Setforge (una subsidiaria de Farinia Group, L’Horme, Francia) ha estado forjando y mecanizando componentes metálicos de precisión de gran volumen para industrias exigentes como la automotriz y la aeroespacial. Sin embargo, para mantener el liderazgo y adaptarse a los tiempos cambiantes, la compañía ha invertido en tecnología que le permitirá diseñar y producir piezas compuestas reforzadas con fibra de carbono de alto rendimiento de manera rápida y rentable para reemplazar el acero, el aluminio y el titanio a un costo significativo. masa inferior. Para facilitar la expansión a compuestos avanzados, Setforge se convirtió en uno de los primeros socios de la solución de fabricación híbrida OEM 9T Labs AG (Zürich, Suiza) y ahora ha comenzado a examinar las nuevas aplicaciones de piezas en serie que se producirán en su plataforma Red Series Additive Fusion Solution ubicada en L 'Hormes, Francia.

“Elegimos su plataforma Red Series Additive Fusion Solution, que es una solución todo en uno que combina software, hardware y soporte. El software Fibrify nos permite diseñar las piezas con fibra que podemos colocar solo donde sea necesario, y está directamente vinculado con el software de simulación estructural disponible comercialmente ”, explica Damien Felix, director de proyectos de I + D de Setforge. “La combinación de fabricación aditiva [AM] y moldeado es única. Podemos ofrecer piezas estructurales que son reproducibles y también competitivas en costos. La experiencia de 9T Labs en materiales compuestos nos ayuda a identificar la aplicación correcta y diseñar fácilmente piezas a medida. Incluso podemos colocar inserciones metálicas, si es necesario, antes de densificar las fibras y reducir la porosidad. Terminamos con piezas terminadas en forma de red con altas proporciones de fibra y baja porosidad que soportan una carga específica cuatro veces mayor que el acero ”.

¿Cuál es la utilidad en el mercado de las piezas que se pueden producir con una forma casi neta?
con una relación peso-rendimiento optimizada y una mayor mecánica
rendimiento que de otros procesos de fibras de carbono de alta velocidad? Didier Henry, director de Setforge dice que la respuesta es “cualquier mercado dominado por el aluminio y el titanio, o donde las piezas resistentes y ligeras sean valiosas. Estas piezas incluso serán de interés para reemplazar otras piezas compuestas que deben mejorarse, aligerarse y fortalecerse ”.

Con la configuración de sus primeras capacidades de producción de fibra de carbono AM gracias a 9T Labs, Setforge dice que podrá producir hasta 5,000 piezas compuestas de fibra de carbono por año en tamaños de hasta 350 x 270 x 250 milímetros. A medida que la capacidad aumente en 2023 y más allá, Setforge espera poder producir 100.000 piezas / año y ampliar las dimensiones de las piezas.

“Con la Serie Roja, queremos proponer la sustitución de piezas metálicas con compuestos para nuestros mercados actuales, como el de la automoción o el aeroespacial, pero también queremos proponer soluciones innovadoras para nuevos mercados, por ejemplo, lujo, deportes, médico, exoesqueleto [p. Ej., sistemas ergonómicos portátiles de ayuda a la elevación] y drones ”, añade Felix. (Consulte "9T Labs evalúa AM para aplicaciones médicas y aeroespaciales").

La tecnología de fabricación avanzada híbrida de 9T Labs permite que las piezas estructurales de alto rendimiento, en desafiantes secciones de tamaño pequeño a mediano y gruesas, se produzcan en compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono (CFRTP) en volúmenes de producción que van de 100 a 10,000
partes / año. Al combinar la impresión 3D (que ofrece libertad de diseño, parte
complejidad y control de la orientación de la fibra) con moldeo por compresión en matrices metálicas combinadas (proporcionando tiempos de ciclo rápidos, altas tasas de producción, excelentes acabados superficiales con pocos huecos, además de alta repetibilidad y reproducibilidad), se informa que el sistema de producción híbrido ofrece lo mejor de fabricación tanto aditiva como sustractiva.

La plataforma patentada Red Series Additive Fusion Solution consiste en un módulo de construcción, una impresora 3D que proporciona laminación de fibra y producción de preformas, y un módulo de fusión, prensa de compresión compacta que proporciona consolidación de preforma y conformado final de la pieza. El hardware es compatible con la suite de diseño Fibrify de 9T Labs. Este software permite importar archivos CAD, optimizar el diseño de piezas y las capas de fibra, y luego moverlos a las principales áreas comerciales.
Programas de análisis estructural para verificar el desempeño estructural. Esto, dice 9T Labs, elimina el costoso y lento ciclo de "hacer y deshacer" de diseñar piezas, producir y probar prototipos y modificar aún más los diseños para cumplir más de cerca los objetivos de rendimiento y costos. En turno,
esto ayuda a los fabricantes a llevar las piezas al mercado más rápido y a menor costo.

Juntos, el sistema puede producir de forma rápida, eficiente, consistente y rentable piezas estructurales con alta complejidad en compuestos CFRTP para la creación inicial de prototipos hasta la fabricación de alto volumen. Además, el uso de materiales estándar de la industria probados - poliamida 12 (PA12) pura (no reforzada) y reforzada con fibra de carbono de alto rendimiento, polifenilenosulfuro (PPS), polietercetonacetona (PEKK) y polieteretercetona (PEEK) - piezas compuestas estructurales livianas capaces de reemplazar metales en entornos desafiantes se puede producir de manera asequible con un bajo desperdicio, una proporción mejorada de compra-venta y altos niveles de R&R. Dado que las matrices termoplásticas se pueden reprocesar por fusión, el material de desecho y las piezas se pueden reciclar, y se pueden soldar varios subconjuntos impresos en 3D durante el paso de fusión.