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Jul 31, 2023

Nueva técnica de mecanizado CNC de los procesos de impresión 3D en capas de Thermwood Mirrors

Comparta este artículo El fabricante de máquinas Thermwood ha anunciado su última innovación de fabricación, una técnica a la que se refiere como Cut Layer Additive (CLA). El proceso es en realidad una forma de CNC.

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El fabricante de máquinas Thermwood ha anunciado su última innovación de fabricación, una técnica a la que se refiere como Cut Layer Additive (CLA). El proceso es en realidad una forma de mecanizado CNC, el pan y la mantequilla de Thermwood, pero con algunas características únicas que permiten la producción de pilas de material que se pueden ensamblar en un objeto completo similar a uno hecho con fabricación aditiva (AM).

El corazón de CLA es su software. Basándose en el aprendizaje automático, la herramienta ha sido entrenada para convertir datos CAD en capas individuales para ser mecanizadas por el sistema CLA en un proceso de dos pasos. El primer paso es "Enviarlo a la forma", en el que el software toma un archivo CAD y define la superficie exterior de la pieza que se va a fabricar. En el segundo paso, el operador de la máquina selecciona el material del que se fabricará, el grosor de las paredes, la cantidad de molduras y cuántos segmentos se harán para cada capa. Todo ello se realiza mediante una sencilla interfaz visual, ya sea en la propia máquina o en un ordenador.

Luego, el sistema CLA mecaniza cada hoja de material cargada en segmentos individuales que además tienen un código QR impreso. Luego, las piezas se ensamblan manualmente, y los códigos QR indican dónde va cada elemento en el proceso de conexión. Dependiendo del material y aplicación, estas piezas se ensamblan utilizando los medios adecuados, como cola y tacos o tornillos metálicos. Una vez armado, el objeto completo se puede terminar según sea necesario.

Para facilitar el ensamblaje, se incorporan en el proceso de fabricación características como orificios de alineación de clavijas y marcadores de inserción, así como orificios de fijación para atornillar capas de metal. Se están desarrollando pasajes internos para el fluido de calentamiento o enfriamiento interno, además de la capacidad de incluir estructuras de refuerzo internas. El sistema CLA incluye un cambiador automático de herramientas con hasta 12 herramientas, un cabezal fresador de 18 HP y 24 000 RPM para un mecanizado rápido y una mesa de corte al vacío de 5'x12'.

Hasta ahora, Thermwood ha demostrado el uso de CLA para la producción de una herramienta de colocación aeroespacial hecha de tableros de fibra fusionados con epoxi con revestimiento de uretano de componentes plurales. Se mecanizó y ensambló en menos tiempo del que llevó la impresión 3D utilizando el sistema AM (LSAM) a gran escala de la compañía con material por valor de 2000 dólares. Se produjo un patrón de dron con solo $400 en materiales, mientras que también se creó un accesorio de moldura aeroespacial de aluminio hueco.

Herramienta de colocación aeroespacial hecha de tablero de fibra fusionado con epoxi con revestimiento de uretano de componentes plurales.

La fabricación de objetos laminados (o en capas) (LOM) es una forma de impresión 3D a menudo descuidada pero muy prometedora que está comenzando a tener un renacimiento silencioso gracias a empresas como Impossible Objects y Alloy Enterprises. Al apilar hojas de material y luego separar la geometría deseada de la pila, es posible utilizar una gama mucho más amplia de materia prima que la disponible con otras formas de impresión 3D. El desafío, sin embargo, es cómo eliminar selectivamente el exceso de materia de la construcción.

Patrón de dron hecho con material por valor de menos de 400 dólares.

En el caso de CLA y la AM ultrasónica de Fabrisonic, el mecanizado es el método elegido. Sin embargo, Thermwood sigue apostando por el montaje manual, mientras que los demás procesos descritos utilizan técnicas automatizadas para combinar las capas individuales. Cuando Impossible Objects comenzó a crear su tecnología AM basada en compuestos, las láminas de material compuesto se apilaban manualmente. Ahora, mientras se dirige a una nueva era de desarrollo, cuenta con lo que describe como la tecnología de impresión 3D más rápida del mercado.

Accesorio de acabado aeroespacial de aluminio

Teniendo esto en cuenta, es muy posible que Thermwood automatice el proceso de ensamblaje. Uno puede imaginarse un equipo de brazos robóticos industriales haciendo la palabra, por ejemplo. Debido a que Thermwood, un antiguo fabricante de CNC, saltó con éxito al mundo aditivo con máquinas de extrusión de materiales de gran formato, esto no sería una sorpresa en absoluto. En muchos sentidos, estas empresas establecidas son las que están preparadas para una mejor transición al espacio de producción digital bajo los esfuerzos de la Administración Biden para relocalizar la fabricación, ya que ya están conectadas a la cadena de suministro de defensa que guía estos esfuerzos.

Por lo tanto, puedo ver fácilmente que Thermwood acceda a fondos gubernamentales a través de la Ley Bipartidista de Infraestructura, la Ley de Producción de Defensa, la orden ejecutiva Made in America, la Ley de Reducción de la Inflación, el Programa CHIPS y otras oportunidades creadas bajo la Administración Biden y más allá. Si bien mantiene su enfoque central, Thermwood podría ser una de varias empresas que marquen el comienzo de la Industria 4.0 en los Estados Unidos.

Imágenes cortesía de Thermwood.

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