Fabrisonic EWI e Luna Innovations e le piastre di costruzione

FABRISONIC, EWI, LUNA INNOVATIONS SVILUPPANO SMART BASEPLATE PER L’ANALISI DELLA PRODUZIONE ADDITIVA LPBF

Fabrisonic , lo specialista della stampa 3D in metallo a stato solido con sede in Ohio , ha collaborato con EWI e Luna Innovations per costruire una piastra di base intelligente per i processi di produzione additiva Laser Powder Bed Fusion (LPBF).

“Una delle più grandi lamentele che sentiamo dai nostri fratelli in polvere è la costernazione intorno alle piastre di costruzione”, ha spiegato Mark Norfolk, presidente di Fabrisonic.

“[Ciò include] parti che possono sgrassare o delaminare dalla lastra di costruzione durante la stampa, costruire lastre distorte a causa della sollecitazione residua di accumulo, [e] rompere i bulloni della lastra dallo stress residuo in eccesso durante una build.”

Per misurare correttamente i carichi che attraversano le piastre di costruzione, i partner hanno sviluppato una piastra di costruzione stampata in 3D con sensori incorporati.

La produzione additiva ad ultrasuoni brevettata a bassa temperatura (UAM) di Fabrisonic utilizza la saldatura con fogli disponibili in commercio per la stampa 3D di parti a bassa temperatura. L’anno scorso, la società ha annunciato la sua partnership con Luna Innovations , un produttore di apparecchiature di misurazione ottica per sviluppare strutture intelligenti per l’industria della difesa e medica.

UAM è stato inoltre sfruttato per creare dispositivi di scambiatori di calore che hanno superato i test di controllo qualità della NASA per l’uso al di fuori dei rover Mars per proteggere il suo sistema elettronico da temperature estreme nello spazio. All’inizio di quest’anno, Fabrisonic ha anche debuttato con il suo ultimo sistema UAM, il SonicLayer 1200 al RAPID + TCT 2019 a Detroit.

Più di recente, la società, Luna Innovations ed EWI hanno collaborato alla progettazione e costruzione di una piastra di costruzione LPBF strumentata per la Defense Logistics Agency (DLA) nell’ambito di un programma STTR di fase I. UAM è stato sfruttato per stampare una lastra con un singolo sensore a fibra ottica incorporato.

Sensore a griglia in fibra ottica Bragg incorporato in alluminio massiccio. Queste fibre ottiche possono essere utilizzate per misurare la deformazione e la temperatura ovunque in una parte metallica. Foto via Fabrisonic.
Una piastra di base Smart stampata in 3D per LPBF

All’interno della piastra di base intelligente è presente la fibra ottica che è stata incorporata con un modello ondulato specifico per risolvere lo sforzo su tutta la piastra di costruzione. I partner hanno posizionato la piastra di base intelligente nella macchina PBF di EWI, testando una build che includeva funzionalità “problematiche”. Di conseguenza, è stato riscontrato che il dispositivo ha raccolto molte più informazioni rispetto a uno stato di stress globale.

Secondo Norfolk, il video qui sotto mostra i grafici del tempo di deformazione reali risolti nel piano xy (a sinistra) e i dati grezzi lungo la lunghezza della fibra (a destra). I sensori forniscono anche dati che analizzano i singoli ‘pixel’ per improvvisi cambiamenti vettoriali che indicano molti problemi di build.

Come risultato di questa ricerca, i partner sperano di espandere le capacità della Smart Baseplate perfezionando le tecniche di data mining e incorporando più sensori.

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