Purdue University gründet Thermwood LSAM-Forschungslabor

Das Composites Manufacturing Simulation Center der Purdue University (CMSC, West Lafayette, Ind., USA) und Thermwood Corp. (Dale, Ind., USA) haben vereinbart, ein Labor für die additive Fertigung (LSAM) in großem Maßstab einzurichten, um von der Industrie finanzierte Forschungen zu großflächige thermoplastische additive Fertigung (AM).

Die neue Anlage wird im Purdue Indiana Manufacturing Institute im Purdue Research Park in West Lafayette, Indiana, errichtet und von Purdue CMSC-Personal besetzt und betrieben. Der offizielle Name der neuen Einrichtung lautet „Thermwood LSAM Research Laboratory at Purdue University“.

Das neue Labor wird mit einem LSAM 105 (zehn-fünf) Large-Scale Additive Printer und einem entsprechenden fünfachsigen LSAM Additive Trimmer sowie verschiedenen Trägersystemen ausgestattet. Laut Thermwood ist diese Anlage in der Lage, komplexe Geometrien mit einer Höhe von bis zu 5 x 10 x 4 Fuß bei Druckgeschwindigkeiten von bis zu 100 Pfund pro Stunde zu drucken und zu trimmen. Die kommerzielle maximale Drucktemperatur für LSAM-Drucker ist normalerweise auf 450 °C begrenzt. Dieses spezielle System wurde jedoch modifiziert, um Tests bei noch höheren Temperaturen zu ermöglichen, um mit Innovationen bei Materialien zu experimentieren, die normalerweise nicht in AM verwendet werden.

„Diese Bemühungen werden nicht nur die Gesamtqualität des großflächigen additiven Drucks verbessern, sondern auch unser Wissen und unser Verständnis des grundlegenden Prozesses des Verschmelzens von Schichten zu einer homogenen Struktur verbessern“, sagt Ken Susnjara, Gründer, Vorsitzender und CEO von Thermoholz.

Laut Dr. R. Byron Pipes, Executive Director von Purdues CMSC, der Forschungsorganisation, in der das LSAM-System installiert wird:„Die additive Fertigung von Verbundwerkstoffen mit Extrusionsabscheidung ist eine wichtige Innovation, die zur Entwicklung maßgeschneiderter Produkte mit einzigartiger Leistung und gerechtem -pünktliche Verfügbarkeit.“

Purdue plant, mit der Industrie zusammenzuarbeiten, um Dienstleistungen anzubieten, um die Einführung von großformatiger AM für verschiedene industrielle Anwendungen zu verbessern, zu fördern und auszuweiten. Außerdem planen sie, mit Polymerlieferanten zusammenzuarbeiten, um Rezepturen zu verfeinern und die idealen Verarbeitungsparameter zu bestimmen, die für die Herstellung der hochwertigen großformatigen Druckteile erforderlich sind.

Kooperationen dieser Art bringen verschiedene Organisationen zusammen, die sich jeweils auf unterschiedliche Aspekte dieser neuen Technologie spezialisiert haben und oft zu Ergebnissen führen, die keiner der Teilnehmer allein erreichen könnte. Sowohl Purdue als auch Thermwood sind zuversichtlich, dass dies das Ergebnis ihrer gemeinsamen Bemühungen sein wird.

Über Purdue CMSC

Das Composites Manufacturing and Simulation Center (CMSC) des College of Engineering und des Purdue Polytechnic ist eine 30.000 Quadratmeter große Anlage im Gebäude des Indiana Manufacturing Institute. CMSC besteht aus Fakultätsexperten der Verbundwerkstoffherstellung, einem professionellen Personal von promovierten Ingenieuren, einem Hilfspersonal und Forschungsstudenten in den Doktorats-, Master- und Bachelorstudiengängen der Fakultäten Luft- und Raumfahrt, Chemieingenieurwesen und Werkstofftechnik sowie des Fachbereichs für Luftfahrttechnik am Polytechnikum.

Am IMI steht ein umfassendes Laborangebot für die Untersuchung von Verbundwerkstoffherstellungsprozessen, die Charakterisierung von Verbundwerkstoffen und die Validierung von Simulationssoftware zur Verfügung, die für die Entwicklung und Verifizierung der Konzepte des digitalen Zwillings in der Verbundwerkstoffherstellung und -leistung unerlässlich sind. Zu den Schwerpunktspezialitäten gehören Extrusionsabscheidung AM, Composites Autoklavenverarbeitung von Endlosfasersystemen, Kompressions- und Spritzguss von diskontinuierlichen Faserverbundwerkstoffen, Prepreg-Imprägnierung, Infusionsguss, Plattenformung, komplexe Formformung und hybride Endlos-/Diskontinuierliche Fasersysteme. Workflow-Simulationen werden entwickelt, um durchgängige digitale Zwillinge dieser Fertigungsprozesse bereitzustellen. Dementsprechend sind fertigungsbasierte Leistungsprognosen ein direktes Ergebnis dieser Workflow-Analysen.

Im Oktober 2020 hat Purdue in Zusammenarbeit mit Dassault Systèmes außerdem das 3DEXPERIENCE Education Center of Excellence in Advanced Composites gegründet.