Impression 3D de grands moules composites avec une machine CNC 5 axes

« Nous construisions des moules à l'aide de mousse de polyuréthane usinée CNC et de GRP (plastique renforcé de fibres de verre) à la main, mais cette approche impliquait trop de travail et de gaspillage », explique György Juhász, propriétaire de Rapid Prototyping (Budapest, Hongrie), qui a acheté un Robot extrudeur CEAD en décembre. « Nous imprimons maintenant des moules en 3D en utilisant 30 % de polypropylène renforcé de fibres de verre courtes et en réduisant notre temps de travail de 50 %."

Juhász a commencé à travailler avec des composites en tant que constructeur de bateaux. Ses projets incluent Como Yachts et le Narke Electrojet, qui prétend être la première motomarine entièrement électrique au monde produite en série. « En Hongrie, vous ne pouvez pas utiliser de carburants à base de pétrole sur aucun lac, et nous avons le deuxième plus grand lac d'Europe », explique-t-il. « Nous développons davantage de modèles de bateaux électriques pour les entreprises. J'avais besoin d'un moyen plus rapide et moins cher de créer des bouchons et des moules pour ces projets. »

L'un des premiers projets réalisés avec ce nouveau système d'impression 3D est un moule en fibre de verre pour une cabine couchette composite pour le fabricant de camions et de remorques sur mesure Krismar (Waardamme, Belgique). « Il s'agit d'un élément assez gros, mesurant 2 550 sur 2 200 sur 1 200 millimètres », explique Juhász. « Nous voulions imprimer le maximum d'épaisseur possible afin d'éviter le gauchissement et la déformation lors du refroidissement. L'épaisseur de 30 millimètres a été imprimée en deux couches de 15 millimètres chacune et a utilisé près de 400 kilogrammes de granulés de polypropylène renforcé de fibres de verre.

Rapid Prototyping a imprimé le moule à l'aide de son robot extrudeur CEAD monté dans un système d'usinage CNC.

Le moule a été imprimé en quatre pièces, y compris la pièce latérale droite et la pièce latérale gauche (illustrées ici).

Une fois la surface de moulage de chaque pièce usinée, les quatre pièces ont été vissées ensemble et serrées pour fournir une surface de stratification.

La coque de la cabine couchette a ensuite été laminée sur la surface du moule imprimée en 3D.

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Bien que le projet ait été un succès et que l'impression 3D ait permis de gagner du temps, Juhász admet qu'il y a beaucoup à apprendre. « L'un des plus grands défis de cette approche est qu'après l'impression, nous devons trouver un point 0 (origine) avec la fraiseuse et le logiciel. Nous réalisons l'impression verticalement et le fraisage horizontalement. Ainsi, le point de départ et la direction de chaque opération sont différents. Il semble également coûteux d'imprimer un solide au lieu d'utiliser un remplissage ? « Pour ce projet, nous étions au début, explique-t-il. « Une tête d'extrusion utilisant des granulés est moins chère qu'une imprimante à filament grand format, mais pas aussi facile pour l'impression de remplissage. Mais nous prévoyons d'imprimer un meuble avec remplissage à l'avenir, nous adapterons donc les leçons apprises à notre fabrication d'outils. »