Thermwood demonstriert die Druckadditivtechnologie für vertikale Schichten

Der CNC-Maschinenhersteller Thermwood Corp. (Dale, Ind., USA) hat kürzlich berichtet, dass er mit seiner patentierten Vertical-Layer-Print-Technologie (VLP) erfolgreich einen neuen Ansatz für den großformatigen 3D-Druck demonstriert hat. Beim vertikalen Schichtdruck wird auf einer vertikalen statt einer horizontalen Ebene gedruckt, wodurch das Drucken von Teilen ermöglicht wird, die viel höher sind, als dies beim herkömmlichen horizontalen Schichtdruck praktisch wäre. Nach Angaben des Unternehmens wurden bereits Teile mit einer Höhe von mehr als 6 m auf den größeren LSAM-Systemen (L-Sam) von Thermwood gedruckt.

Thermwood sagt, dass seine großformatigen LSAM-Additivsysteme normalerweise hohe Wände, einen festen Tisch und bewegliche Portale aufweisen. Wenn Teile auf diesen Maschinen vertikal bedruckt werden müssen, werden sie auf einem vertikal beweglichen Tisch gedruckt und von Edelstahlbändern getragen, die auf dem Haupttisch gleiten. Im vergangenen Jahr hat das Unternehmen nach eigenen Angaben ein kostengünstigeres LSAM-System namens „MT“ eingeführt, das über ein festes Portal und einen beweglichen Tisch verfügt. Infolgedessen erfordert der vertikale Druck auf diesem System einen grundlegend anderen Ansatz.

Bei diesem Ansatz sagt Thermwood, dass die Teile auf einer Trägerstruktur gedruckt werden, die an der Rückseite befestigt ist und auf dem beweglichen Tisch fährt. Ein zweiter 5 mal 10 Fuß großer Drucktisch ist vertikal an der Rückseite des Haupttisches montiert. Wenn das Teil wächst, zieht der bewegliche Tisch das Teil auf die Stützstruktur. Mit diesem Ansatz kann das LSAM-MT dann Teile von bis zu 5 (Z-Achse) mal 10 (X-Achse) mal 3 Fuß (Y-Achse) drucken.

Um diesen Ansatz zu validieren, hat Thermwood vor kurzem Teile aus thermoplastischem Nieder- und Hochtemperaturmaterial gedruckt. Der erste gedruckte Teil war aus kohlefaserverstärktem ABS. Diese Art von Material ist ideal für Teile, die bei oder knapp über Raumtemperatur betrieben werden, wie z. B. industrielle Werkzeuge, Vorrichtungen, Gießereimodelle und eine Vielzahl von Strukturkomponenten.

Dann, so das Unternehmen, wurde ein zweites Hochtemperaturteil erfolgreich mit Techmerblended 25 % carbonfaserverstärktem PSU/PESU gedruckt. Das gedruckte Hochtemperatur-PSU/PESU-Teil wog 1.190 Pfund, was ungefähr der Grenze für ein System mit beweglichem Tisch entspricht. Die Druckzeit zum Fertigstellen des Teils betrug 16 Stunden und 40 Minuten.

Teile aus PSU, PESU, PEI oder anderen Materialien, die bei hohen Temperaturen verarbeitet werden, sollen typischerweise für Formen und Werkzeuge verwendet werden, die bei erhöhten Temperaturen arbeiten, oft in einem Autoklaven unter Verwendung von Druck und Vakuum. Thermwood sagt, dass seine Fähigkeit, große Teile zu drucken, die Vakuum nach Luft- und Raumfahrtstandards ohne eine zweite Beschichtung aushalten, dies noch wertvoller macht.

Sowohl die größeren LSAM-Systeme von MT als auch Thermwood können auf derselben Maschine drucken und beschneiden. Die Teile werden zuerst mit hoher Geschwindigkeit gedruckt und dann nach dem Abkühlen auf die endgültige Größe und Form bearbeitet.

Die größeren LSAM-Maschinen können theoretisch Teile mit einem Gewicht von bis zu 50.000 Pfund vertikal drucken, was bedeutet, dass es keine praktische Gewichtsbeschränkung gibt und VLP-ausgerüstete Maschinen mit einer Länge von bis zu 12 Metern gebaut und geliefert wurden.