Moule en plastique. Moulage par injection de grandes pièces d'hélicoptère

Le moule en plastique composite PSU imprimé en 3D est utilisé pour l’injection de pièces de gros hélicoptères

Pour les pièces volumineuses telles que les pièces structurelles d'hélicoptère, plusieurs dizaines de tonnes de moules sont généralement nécessaires pour effectuer l'injection.   Un tel moule, basé sur la technologie de traitement traditionnelle, est non seulement coûteux, mais comporte également de nombreux défis. La table de travail de la machine-outil peut supporter un poids important, mais elle doit également présenter les caractéristiques suivantes: un roulement robuste et une rigidité élevée; grande dimension mesa et course de travail pour s'adapter à elle.Parce que la résistance et la dureté du moule sont très élevées, plus souvent en utilisant un grand allongement de la cavité du moule de la fraise en bout de diamètre, si bien que le processus de traitement est sujet au flutter.In Pour garantir la précision d'usinage et la qualité de surface des pièces, la fraiseuse universelle à grande vitesse fabriquée dans le moule doit présenter une rigidité dynamique et statique élevée, de manière à améliorer la précision de positionnement, la précision de suivi et la résistance aux vibrations de la machine.

Moule en plastique - image

Des équipements coûteux et des techniques de traitement extrêmement exigeantes ont fait du moulage par injection de grandes pièces un défi majeur dans la fabrication des moules.

La technologie d'impression 3D constitue un nouveau point d'entrée pour la fabrication de moules à grande échelle. Prenez l'exemple des plastiques PSU. Ce plastique est résistant à la vapeur, résistant à l'hydrolyse, non toxique, résistant à la vapeur, transparent et possède une bonne stabilité dimensionnelle. Cela signifie également que le moule en plastique PSU est traité par la technologie d'impression 3D, puis que le produit final est traité par moulage par injection. Pour la préparation de grandes pièces en petites quantités, il s'agit d'un raccourci rapide, efficace et économique.

Récemment, une équipe du centre de fabrication et de simulation de composites universitaires Purdue, Thermwood, de l’ingénierie des composites appliqués (ACE) et de Techmer PM a réalisé le moulage par injection de pièces d’hélicoptère par impression 3D de moules composites PSU.

Selon 3D Science Valley, il s’agit peut-être de la première fois que des plastiques PSU renforcés de fibres de carbone sont utilisés avec succès dans l’impression 3D.Thermwood ' s Le système de fabrication additive lsam-large a appliqué une impression et un usinage 3D à usage unique aux moules d'hélicoptère.

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Chaque membre de l'équipe a joué un rôle clé dans la production de pièces d'hélicoptère: Techmer PM, fabricant de polymères personnalisés haute performance, a fourni des matériaux spéciaux d'alimentation, Thermood a fourni sa technologie LSAM, ACE, spécialiste des matériaux composites spécialisé dans l'industrie aérospatiale. , a utilisé des moules imprimés en 3D pour créer les pièces finales de l’hélicoptère.

Afin de comparer la méthode d’impression 3D avec la méthode de fabrication traditionnelle, l’équipe a procédé à une analyse économique particulière des deux méthodes de fabrication.Selon l’analyse, le coût du matériau du moule pour impression 3D est 34% inférieur à celui du matériau du moule standard, et la vitesse de production en temps de travail est 69% plus élevée. Le moule d'impression 3D peut être fabriqué en seulement trois jours, alors que la fabrication de moules traditionnelle prend huit jours.

La possibilité d'utiliser des matériaux PSU comme moules, principalement grâce à LSAM ' Le puissant système d’extrusion permet d’atteindre la température et le couple requis par les procédés de traitement des unités d’alimentation.

Le système de développement Thermwood de LSAM augmente la fabrication de matériaux et l’usinage de l’union intelligente du processus de coupe, réalisée par un modèle tridimensionnel d’impression tridimensionnelle, grâce à l’utilisation du traitement des pièces de la machine de fraisage CNC jusqu’à la taille exacte. Synchrone avec l'utilisation de la coupe, le moule utilisé dans la fabrication de pièces d'hélicoptère de grand volume de construction d'imprimantes 3 j à 10 x 20 pieds.

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Les pièces de l'hélicoptère ont ensuite été moulées dans des autoclaves à 275 ° F et les moules d'impression 90PSI.3D restent sous vide et ne nécessitent pas de revêtement spécial. À Tg (température de transition de vitrification) 372 ° F, cette formulation composite PSU spéciale peut répondre aux exigences de l'environnement de moulage par injection pour les pièces jusqu'à 350 ° F, qui est suffisant pour couvrir environ 95% des pièces composites traitées aujourd'hui, selon 3D Science Valley.Bien sûr, des tests supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le matériau ' s convenance et durabilité à haute température.   Moule en plastique.

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