AFRL, Boeing y Thermwood colaboran para crear utillaje de fabricación aditiva asequible listo para autoclave

Fuente | Thermwood Corp.

Thermwood Corp. (Dale, Indiana, EE. UU.) ha anunciado que está colaborando con el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. (AFRL; Dayton, Ohio, EE. UU.) y Boeing (Chicago, Illinois, EE. UU.) en un programa de investigación para producir utillaje de bajo coste y respuesta rápida usando fabricación aditiva.

El concepto para el fuselaje de aeronave y utillaje de AFRL. Fuente | Thermwood Corp.

Según Thermwood, la herramienta de demostración inicial es para un concepto de piel de fuselaje de aeronave de AFRL. La idea fue presentada por Boeing a la División de Tecnología de Fabricación e Industrial (ManTech) de AFRL, que está interesada en utillaje de curado compuesto a gran escala, basado en polímero, fabricado aditivamente (AM).

Para este proyecto, Boeing contrató a Thermwood para demostrar la capacidad de su máquina de Fabricación Aditiva a Gran Escala (LSAM). Thermwood dice que esta máquina ofrece innovación a través de su capacidad de Impresión de Capas Verticales (VLP), que imprime en 3D capas perpendicularmente al suelo (ver más sobre esta tecnología en "La impresión de capas verticales de Thermwood gira AM de lado" de la publicación hermana Additive Manufacturing). Con VLP, dice Thermwood, los componentes pueden imprimirse a tamaños mayores, reduciendo costes de ensamblaje.

Para validar el proceso VLP usando materiales capaces de alta temperatura para autoclave, Boeing y AFRL decidieron empezar imprimiendo en 3D una herramienta de escala media, que tiene la misma anchura, altura y camino de cordón que la herramienta final, pero se ha acortado en longitud de 10 pies a solo 4 pies.

La herramienta de escala media se imprimió en la máquina de Demostración de Fabricación Aditiva LSAM de Thermwood en su instalación en el sur de Indiana, usando un núcleo de impresión de 40 milímetros con polietersulfona (PESU) reforzada con 25% fibra de carbono. Según Thermwood, esta fue la primera herramienta de alta temperatura impresa usando el sistema VLP. La herramienta requirió 5 horas y 15 minutos para imprimir, y la pieza resultante pesó 367 libras. Tras el mecanizado final, la herramienta se sondó para perfil de superficie y se probó para integridad de vacío. Pasó la prueba de vacío a temperatura ambiente y alcanzó tolerancias de perfil de superficie dimensional. La herramienta a escala completa pesará aproximadamente 1.400 libras y requerirá 18 horas para imprimir, dice Thermwood.

Fuente | Thermwood Corp.

El programa de Tecnología Attritable de Bajo Coste (LCAAT) de AFRL está analizando diferentes enfoques de utillaje con el objetivo de romper la curva de crecimiento de costes y desplegar nuevos sistemas más rápido. "Estamos interesados en la capacidad del utillaje fabricado aditivamente para reducir el coste y tiempo para adquirir utillaje capaz de autoclave", dice Andrea Helbach, gerente de programa de AFRL. "Además, el utillaje AM soporta cambios en el diseño del vehículo con gastos no recurrentes mínimos."