Thermwood推出新的3D打印头设计

Thermwood已经在其大规模添加剂制造(LSAM)系统上推出了新的打印头设计。

这款全新的通用设计打印头可配备三个可互换的“熔芯”。Thermwood报告说,打印头大小超过10英尺长,重达1.5吨,但仍然以每秒5英尺的速度移动。打印头的设计使得如果需要更高或更低的打印速度,则可以改变由进料壳体,挤出机和聚合物熔体泵组成的熔体芯。

打印头是Thermwood添加剂制造过程中的关键要素,其功能与其他FDM热塑性3D打印机不同。大多数热塑性添加剂制造系统在加热的环境中用相对较小的印刷珠印刷到加热的桌子上。需要加热的环境,以保持新印刷的层不会变得太凉爽,以便与随后的层正确融合。在Thermwood的方法中,唯一的热源是打印头本身,并且不需要加热的环境。该公司报告说,该工艺以如此高的输出速率打印出大量的珠子,使得印刷层必须被冷却而不是加热以达到适当的层 – 熔合温度,并且生产出大的,高质量的,几乎无空隙的结构。

每个层都以允许其在施加下一层之前冷却至理想温度的速率被印刷。如果该层变得太热,则打印速度降低以允许更多的冷却时间。如果它变得太酷,打印速度会增加,以减少冷却时间。内置热敏成像系统在CNC控制屏幕上显示实时热图像,有助于操作者实现理想的打印温度。

LSAM通用打印头可以在高达450°C的温度下处理材料。它采用集成在印刷龙门式CNC控制中的西门子温控模块。这允许温度和压力控制与Thermwood的打印龙门CNC完全集成,更好地支持3D打印独特的流程。

三个熔芯提供不同的最大打印速度。最大打印速率决定了层间可用冷却时间内可打印的最长珠。该冷却时间取决于材料,风扇冷却量和层的几何形状。打印速度越快,可以在层间冷却时间内放置的材料越多,因此打印头更快可以打印更大的部件,但是不要更快地打印部件。即使标准的40mm LSAM熔体芯通常也是如此之快,以至于在大多数部件上必须减速,以防止打印层太快,以至于没有足够的时间在层之间正常冷却。在这种情况下,通常可以在打印只需一个的同一时间打印多个部件。

LSAM机器配备了标准的40毫米熔体芯,其包括连接到相应的熔体泵和沉积头的专利的40mm高速挤出螺杆。该标准配置每小时处理150磅以上的材料,适用于印刷层叠长度达175英尺的部件,同时印刷0.200英寸厚和0.830英寸宽的标准珠。Thermwood报告说,这种配置已经证明对于几乎所有大型零件来说已经足够了。

如果需要更长的层珠长度,则可获得更高的输出熔体芯。一个60毫米的熔芯可以处理50%以上,一个70毫米的熔芯以每小时超过500磅的速度运行。

可以通过在层之间达到适当粘合温度而不是打印头的输出所需的冷却时间来确定部件可以打印的最快速度。更大的打印头输出只需允许较大的部件在层之间所需的冷却时间内打印。然而,高输出熔体芯具有最小的操作速度,因此可能不适用于较小的零件。如果在相同的机器上需要小型和真正的大的部件,则熔体芯可以在不同的位移中从一个尺寸改变到另一个尺寸。

Thermwood在目前的10’x 10’LSAM开发机器上安装了一个通用打印头,具有40 mm的熔芯,并在操作测试中打印了20%的碳纤维增强ABS和40%和50%的碳纤维增强PPS。该打印头将安装在目前正在建设中的新的10’x 20’示范机上。

Thermwood计划为此演示机提供所有三个熔芯。生产机器标配40毫米熔芯。Thermwood的LSAM机器使用单独的龙门架在同一台机器上进行打印和装饰。

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