La impresora BAAM de Cincinnati Inc. demuestra la impresión 3D con compuestos reciclados

Cincinnati Inc. (CI, Harrison, Ohio, EE. UU.) Anunció que ha utilizado su máquina de fabricación aditiva de área grande (BAAM) para demostrar que los materiales reciclados se pueden utilizar para la impresión 3D mediante la producción de lo que, según la empresa, es uno de los más grandes -Objetos materiales hasta la fecha. La demostración demostró con éxito que la impresión de múltiples materiales a gran escala se puede realizar de manera eficaz y económica con materiales compuestos reciclados.

La impresión de múltiples materiales a gran escala se logró mediante la realización de modificaciones en el BAAM e incluyendo un nuevo diseño de extrusora que se adapta a un sistema de alimentación dual.

Durante los últimos años, CI ha colaborado con el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) (ORNL, Knoxville, Tennessee, EE. UU.) Para mejorar y desarrollar continuamente el BAAM. La investigación inicial se centró en la impresión a gran escala de sistemas de un solo material, generalmente polímeros reforzados con fibras cortas.

“El objetivo de este estudio en particular fue demostrar la impresión de una herramienta de materiales compuestos de múltiples materiales que incluye transiciones, que exceden los 10 pies de largo, que contienen material reciclado y se imprimen sin intervención manual”, dice Alex Riestenberg, gerente de productos de fabricación aditiva de CI.

La pieza seleccionada para esta demostración fue una sola faceta de una herramienta de hormigón prefabricado utilizada en la producción de paneles de ventanas comerciales para un desarrollo de gran altura en la ciudad de Nueva York. El molde pesaba aproximadamente 400 libras, con una longitud de 10 pies y 10 pulgadas. El tiempo de impresión fue de aproximadamente siete horas.

“Los estudios han demostrado que al usar múltiples materiales dentro de una estructura, se pueden lograr nuevas respuestas mecánicas y multifuncionalidad, como estructuras livianas con propiedades mecánicas personalizadas, segmentos blandos y rígidos dentro de una pieza y estructuras resistentes al impacto”, dice el científico de materiales de ORNL. Vidya Kishore.

Los dos materiales utilizados en la construcción fueron una mezcla que contenía CF / ABS 100% reciclado y espuma sintáctica CF / ABS y ABS estándar.

Además de los beneficios ecológicos del uso de materiales reciclados, Cincinnati Inc. dice que las ventajas de la extrusión de múltiples materiales incluyen la incorporación de la impresión de circuitos conductores para estructuras inteligentes, estructuras de núcleo livianas, menores costos de herramientas, remoción más fácil de material de soporte, refuerzo localizado de áreas específicas, la capacidad de usar diferentes materiales en diferentes características en el componente e incluso cambiar el color de la pieza.

La clave para el logro de los objetivos descritos anteriormente fue el sistema multimaterial BAAM, desarrollado en conjunto con ORNL. Según se informa, el gran sistema de extrusión termoplástica de dos materiales permite al usuario imprimir con múltiples materiales diferentes dentro de una sola construcción utilizando solo una extrusora.

“La fuente de material que se alimenta a la extrusora se cambia sobre la marcha en momentos específicos durante una impresión deslizando dos puertos de material hacia adelante y hacia atrás sobre la entrada a la extrusora”, dice Riestenberg. “El sistema también incluye un mezclador de materiales fuera del marco de la máquina que puede mezclar cantidades específicas de diferentes materiales y rellenos sobre la marcha para grados de material personalizados específicos”.

Riestenberg explica que la combinación del mecanismo de cambio de alimentación de material y el mezclador de materiales brinda a los usuarios la capacidad de imprimir con varios tipos diferentes de materiales y combinaciones de materiales dentro de una sola construcción, en lugar de dos.

“La BAAM con una actualización del sistema de múltiples materiales es la única máquina que actualmente puede hacer esto, y eso nos distingue de nuestros competidores”, dice Riestenberg. "Con el apoyo de investigación científica de la Oficina de Fabricación Avanzada del DOE y ORNL, hemos podido lograr este hito de fabricación".