L'Université Purdue va créer le laboratoire de recherche Thermwood LSAM

Le Centre de simulation de fabrication de composites de l'Université Purdue (CMSC, West Lafayette, Indiana, États-Unis) et Thermwood Corp. (Dale, Ind., États-Unis) ont convenu de créer un laboratoire de fabrication additive à grande échelle (LSAM) pour effectuer des recherches financées par l'industrie sur fabrication additive (AM) thermoplastique composite à grande échelle.

La nouvelle installation sera établie au Purdue Indiana Manufacturing Institute, situé dans le Purdue Research Park à West Lafayette, Indiana, et sera dotée et exploitée par le personnel de Purdue CMSC. Le nom officiel de la nouvelle installation est "Thermwood LSAM Research Laboratory at Purdue University".

Le nouveau laboratoire sera équipé d'une imprimante additive à grande échelle LSAM 105 (dix-cinq) et d'un massicot additif LSAM à cinq axes correspondant, ainsi que d'une variété de systèmes de support. Thermwood dit que cette installation est capable d'imprimer et de découper des géométries complexes jusqu'à 5 x 10 x 4 pieds de haut à des taux d'impression allant jusqu'à 100 livres par heure. La température d'impression maximale commerciale pour les imprimantes LSAM est généralement limitée à 450 °C, cependant, ce système particulier a été modifié pour permettre des tests à des températures encore plus élevées pour l'expérimentation d'innovations dans des matériaux normalement non utilisés en AM.

« Non seulement cet effort améliorera la qualité globale de l'impression additive à grande échelle, mais il devrait également accroître notre connaissance et notre compréhension du processus de base de fusion des couches en une structure homogène », a déclaré Ken Susnjara, fondateur, président et PDG de Thermwood.

Selon le Dr R. Byron Pipes, directeur exécutif du CMSC de Purdue, l'organisme de recherche où le système LSAM sera installé, « la fabrication additive composite par dépôt par extrusion est une innovation majeure qui contribuera au développement de produits sur mesure avec des performances uniques et juste -disponibilité à temps."

Purdue prévoit de s'associer à l'industrie pour fournir des services visant à améliorer, encourager et étendre l'adoption de la FA à grande échelle pour diverses applications industrielles. Ils prévoient également de travailler avec des fournisseurs de polymères pour affiner les formulations et déterminer les paramètres de traitement idéaux nécessaires pour produire des pièces imprimées à grande échelle de haute qualité.

Les efforts de collaboration de ce type rassemblent diverses organisations qui se spécialisent chacune dans différents aspects de cette technologie émergente et produisent souvent des résultats qu'aucun des participants ne pourrait probablement obtenir par lui-même. Purdue et Thermwood sont convaincus que ce sera le résultat de leur effort de collaboration.

À propos du CMSC Purdue

Le Composites Manufacturing and Simulation Center (CMSC) du College of Engineering et de la Purdue Polytechnic est une installation de 30 000 pieds carrés située dans le bâtiment de l'Indiana Manufacturing Institute. CMSC se compose d'experts du corps professoral en fabrication de composites, d'un personnel professionnel d'ingénieurs titulaires d'un doctorat, d'un personnel de soutien et d'étudiants en recherche dans les programmes de doctorat, de maîtrise et de licence des écoles d'aéronautique et d'astronautique, de génie chimique et de génie des matériaux, ainsi que du département de la technologie de l'aviation à l'école polytechnique.

Un ensemble complet de laboratoires est disponible à l'IMI pour l'étude des procédés de fabrication des composites, la caractérisation des matériaux composites et la validation des logiciels de simulation essentiels au développement et à la vérification des concepts de jumeaux numériques dans la fabrication et la performance des composites. Les spécialités ciblées comprennent le dépôt par extrusion AM, le traitement en autoclave de composites de systèmes de fibres continues, la compression et le moulage par injection de composites de fibres discontinues, l'imprégnation préimprégnée, le moulage par infusion, le formage de feuilles, le formage de moules complexes et les systèmes de fibres hybrides continues/discontinues. Des simulations de flux de travail sont en cours de développement pour fournir des jumeaux numériques de bout en bout de ces processus de fabrication. En conséquence, les prévisions de performances de fabrication sont un résultat direct de ces analyses de flux de travail.

En octobre 2020, en collaboration avec Dassault Systèmes, Purdue a également créé le 3DEXPERIENCE Education Center of Excellence in Advanced Composites.