NASA's vollautomatisierter High-Throughput Additive Manufacturing: In-Situ Tooling Innovation

Automatisierung der Additiven Fertigung ohne menschliche Eingriffe

Die Automatisierung additiver Fertigung (AM) ist begrenzt und erfordert meist noch menschliche Arbeitsabläufe – einschließlich des fundamentalen Schritts, das fertige Objekt von der Druckerplattform zu entfernen. Das NASA Ames Research Center hat eine neuartige Methode entwickelt, um AM-Automatisierung zu steigern, indem zusätzliche Anweisungen in den Fertigungs-Toolpath eingebettet werden, um Fertigungswerkzeuge in-situ zu erstellen – wie Linearfedern auf der Druckerplattform – und Bewegung der Druckerteile anzuweisen, um das fertige Objekt autonom von der Plattform zu bewegen. Die Technologie eliminiert die Notwendigkeit von Menschen im Loop für High-Throughput-Anwendungen. Testing kann ebenfalls in den Fertigungs-Toolpath integriert werden.

Technologiebeschreibung

Die Technologie ist eine Methode zur Erhöhung der AM-Automatisierung durch Augmentation des Fused Filament Fabrication Prozesses. Sie kann die 3D-Druckgeschwindigkeit signifikant erhöhen, indem sie die Entfernung gedruckter Komponenten von der Bauplattform automatisiert – ohne zusätzliche Hardware –, was den Druckdurchsatz erhöht.

Die Methode kann auch für automatisiertes Objekttesten und -charakterisieren, Design-Space-Exploration und die generelle Fähigkeit genutzt werden, dynamische Variablen in die Fertigungsanweisungen einzubetten.

Die Methode umfasst das Einbetten in die Fertigungsanweisungen von Methoden zur direkten Fertigung eines Aktuator-Werkzeugs (z. B. Linearfeder) auf der Bauplattform. Der Depositionskopf kann als robotischer Manipulator des Aktuator-Werkzeugs genutzt werden, um die Linearfeder zu biegen, zu spannen und freizugeben, um das hergestellte Zielobjekt zu treffen und von der Bauplattform der Maschine zu bewegen, auf der es gefertigt wurde. Die Fähigkeit eines Objekts, „von der Maschine zu fliegen, die es gemacht hat“, ermöglicht im Wesentlichen automatisiertes Räumen des verarbeiteten Bauraums. Nicht nur additive Fertigung, sondern auch andere Arten von Computer-Numerically-Controlled (CNC) Fertigung können von den offengelegten Ausführungsformen profitieren.

NASA sucht aktiv Lizenznehmer zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Kontakt: NASA's Licensing Concierge (E-Mail geschützt, JS nötig) oder Tel. 202-358-7432. Weitere Infos hier.