W styczniu na łamach Centrum Druku 3D opublikowany został artykuł o holenderskiej firmie CEAD, której celem był podbój rynku przemysłowych drukarek wielkogabarytowych przeznaczonych głównie dla przemysłu stoczniowego i budowlanego. Jak się okazuje, przedsiębiorstwo sukcesywnie realizuje kolejne etapy swojego planu i są tego już pierwsze efekty.
CEAD deklarując stworzenie ogromnej drukarki 3D opartej o zupełnie nową technologię – CFAM (Continuous Fiber Additive Manufacturing) podjęła się niemałemu wyzwaniu. Jednak za sprawą konsekwentnego realizowania kolejnych etapów pracy cały projekt jest już na dość zaawansowanym poziomie. Najważniejszymi wyzwaniami, którym dotąd sprostała firma było stworzenie maszyny, która umożliwi wytłaczanie ciągłych włókien szklanych i węglowych w procesie druku 3D. Dla udowodnienia swojej niezawodności urządzenie zostało poddane 24-godzinnym testom na kompletnym systemie, które udało się przejść pomyślnie. Ukończenie kolejnych etpów prac pozwoliło firmie na przeniesienie się do nowego ośrodka produkcyjnego, gdzie inżynierowie zajęli się stworzeniem kompletnej maszyny.
Maszyna pracująca w technologii CFAM będzie zdolna do tworzenia elementów kompozytowych z szerokiej gamy ostatnio bardzo modnych tworzyw termoplastycznych (PP, ABS, PET, PEEK, PC) wzmocnionych włóknami szklanymi bądź węglowymi. Tworzone części będą mogły mieć wielkość nieprzekraczającą 4 x 2 x 1,5 m. Przeprowadzona optymalizacja pozwoliła na to, aby urządzenie mogło pracować z wydajnością dużo wyższą od początkowo zakładanych 15 kg/h.
W grudniu rozpoczęto pracę nad najbardziej wymagającymi etapami rozwoju projektu, czyli te związane z włóknami wewnątrz ekstrudowanego materiału. Włókno węglowe i szklane musiało być całkowicie wtopione w materiał termoplastycznym (będący osnową), aby uzyskać maksymalną wytrzymałość i sztywność tworzonego materiału.
Już w lutym 2018 roku udało się to osiągnąć i poddać kilka wydrukowanych próbek kompozytów polimerowych testom określającym ich wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe ILSS (Interlaminar Shear Strength). Były to bardzo ważne testy, gdyż materiały o strukturze warstwowej mogą ulegać zniszczeniu na skutek rozwarstwienia, przez co w elemencie lokalnie występuje znaczne zmniejszenie wytrzymałości na zginanie i obniża się sztywność zginania. W dużych elementach konstrukcyjnych takich jak kadłub jachtu powierzchnia rozwarstwienia może osiągać nawet kilka metrów kwadratowych. Testy zakończyły się jednak powodzeniem.
Prototyp poddano także 24-godzinnemu testowi trwałości, podczas którego system działał bez obsługi operatora nieprzerwanie przez 24 godziny. W marcu CEAD ostatecznie zakończył swoje badania, pokazując jednocześnie jak blisko jest sprzedania pierwszej działającej maszyny.
Następnie CEAD podjął niezbędne działania, aby rozpocząć proces wprowadzania opracowanej technologii do produkcji. Pierwszym niezbędnym krokiem było przeniesienie firmy do większego zakładu produkcyjnego, ze względu na duże wymiary i wagę maszyny. CEAD ma aktualnie swój nowy zakład obejmujący ponad 1000 m² przestrzeni produkcyjnej niedaleko Politechniki w Delft (Technical University of Delft) – największej i najstarszej uczelni technicznej w Holandii, jednego z 20 najlepszych uniwersytetów technicznych na świecie. Nowa lokalizacja będzie miejscem zbudowania pierwszej w pełni wymiarowej maszyny CFAM.
Rozpoczynając od lipca br., prototyp CFAM będzie dostępny do wydruku 3D premierowych obiektów. Pierwszymi odbiorcami firmy będą Poly Products i Royal Roos, a pierwsza komercyjna maszyna będzie dostarczona firmie Poly Products w 2019 roku.
Źródło: www.3ders.org
