Universidad Purdue se asocia con Thermwood para lanzar laboratorio avanzado LSAM de fabricación aditiva de compuestos termoplásticos

El Centro de Simulación de Fabricación de Compuestos (CMSC, West Lafayette, Indiana, EE. UU.) de la Universidad Purdue y Thermwood Corp. (Dale, Indiana, EE. UU.) han acordado establecer un laboratorio de fabricación aditiva a gran escala (LSAM) para realizar investigación financiada por la industria en fabricación aditiva (FA) de compuestos termoplásticos a gran escala.

Nueva instalación

La nueva instalación se establecerá en el Instituto de Fabricación de Indiana de Purdue, ubicado en el Purdue Research Park en West Lafayette, Indiana, y será atendida y operada por personal del CMSC de Purdue. El nombre oficial para la nueva instalación es "Laboratorio de Investigación LSAM de Thermwood en la Universidad Purdue".

El nuevo laboratorio estará equipado con una Impresora Aditiva a Gran Escala LSAM 105 (ten-five) y una Fresadora Aditiva LSAM de cinco ejes correspondiente, así como una variedad de sistemas de soporte. Thermwood dice que esta instalación es capaz de imprimir y fresar geometrías complejas hasta 5 x 10 x 4 pies de alto a tasas de impresión de hasta 100 libras por hora. La temperatura máxima de impresión comercial para impresoras LSAM suele limitarse a 450 °C, sin embargo, este sistema particular ha sido modificado para permitir pruebas a temperaturas aún más altas para experimentación con innovaciones en materiales normalmente no usados en FA.

Objetivos de investigación

"No solo este esfuerzo mejorará la calidad general de la impresión aditiva a gran escala, sino que también debería aumentar nuestro conocimiento y comprensión del proceso básico de fusión de capas juntas en una estructura homogénea", dice Ken Susnjara, fundador, presidente y CEO de Thermwood.

Según el Dr. R. Byron Pipes, director ejecutivo del CMSC de Purdue, la organización de investigación donde se instalará el sistema LSAM, "La fabricación aditiva por deposición de extrusión de compuestos es una innovación importante que contribuirá al desarrollo de productos a medida con rendimiento único y disponibilidad just-in-time."

Purdue planea asociarse con la industria para proporcionar servicios que mejoren, fomenten y expandan la adopción de FA a gran escala para diversas aplicaciones industriales. También planean trabajar con proveedores de polímeros para refinar formulaciones y determinar los parámetros de procesamiento ideales necesarios para producir piezas impresas a gran escala de alta calidad.

Los esfuerzos colaborativos de este tipo reúnen organizaciones diversas que cada una se especializa en diferentes aspectos de esta tecnología emergente y a menudo producen resultados que ninguno de los participantes podría lograr por sí solo. Tanto Purdue como Thermwood confían en que este será el resultado de su esfuerzo colaborativo.

Sobre Purdue CMSC

El Centro de Fabricación y Simulación de Compuestos (CMSC) de la Facultad de Ingeniería y Purdue Polytechnic es una instalación de 30.000 pies cuadrados ubicada en el edificio del Instituto de Fabricación de Indiana. CMSC consiste en expertos de facultad en fabricación de compuestos, un personal profesional de ingenieros doctorados, personal de apoyo y estudiantes de investigación en programas de doctorado, máster y licenciatura de las Escuelas de Aeronáutica y Astronáutica, Ingeniería Química e Ingeniería de Materiales, así como el Departamento de Tecnología de Aviación en el Polytechnic.

Un conjunto completo de laboratorios está disponible en el IMI para el estudio de procesos de fabricación de compuestos, caracterización de materiales compuestos, y validación de software de simulación esencial para desarrollo y verificación de conceptos de gemelo digital en fabricación y rendimiento de compuestos. Especialidades de enfoque incluyen FA por deposición de extrusión, procesamiento en autoclave de sistemas de fibra continua, moldeo por compresión e inyección de compuestos de fibra discontinua, impregnación de preimpregnado, moldeo por infusión, conformado de lámina, conformado de molde complejo y sistemas híbridos de fibra continua/discontinua. Simulaciones de flujo de trabajo se están desarrollando para proporcionar gemelos digitales de extremo a extremo de estos procesos de fabricación. En consecuencia, predicciones de rendimiento informadas por fabricación son un resultado directo de estos análisis de flujo de trabajo.

En octubre de 2020, en colaboración con Dassault Systèmes, Purdue también estableció el Centro de Excelencia en Educación 3DEXPERIENCE en Compuestos Avanzados.