CUT Layer Additive
Was ist das?
Cut Layer Additive erstellt große, nahezu formschlüssige additive Teile aus jedem bearbeitbaren Material. Wie bei unseren additiven Druckern auf LSAM-Extruder Basis werden die Teile in Schichten hergestellt, die übereinandergestapelt werden, sodass eine hohle Schale entsteht. Anstatt diese Schichten zu extrudieren, werden sie jedoch aus Materialplatten geschnitten und mithilfe exklusiver Spitzentechnologie zusammengesetzt.
Überblick
Die Kernidee hinter Cut Layer Additive besteht darin, die Vorteile der additiven Fertigung mit nicht druckbarem Material zu nutzen.
Wenn wir von „additiver Fertigung“ sprechen, denken die meisten Leute an 3D-Druck. Tatsächlich werden bei der additiven Fertigung Teile durch Hinzufügen und nicht durch Entfernen von Material hergestellt. Cut Layer Additive ist ein völlig neuer Ansatz, um genau das zu erreichen – und zwar für große Teile.
Beim Cut Layer Additive handelt es sich einfach um das maschinelle Bearbeiten oder Ausschneiden von Materialschichten und deren Übereinanderlegen. Es funktioniert mit jedem Material, das geschnitten oder bearbeitet werden kann.
Um die Lagen effizient aus Blechmaterial zu schneiden, muss jede Lage in Segmente aufgeteilt werden, die dann für die Bearbeitung eng verschachtelt werden können. Die Lagensegmente werden dann wieder zu vollständigen Lagen zusammengesetzt.
Cut Layer Additive ist eine einfache Idee, die bislang keinen Sinn ergab.
Obwohl große Industrieteile, Werkzeuge und Formen zu fast unglaublich niedrigen Kosten hergestellt werden können, ist die Erstellung verschachtelter CNC-Programme zur Bearbeitung von Hunderten und Aberhunderten einzelner Schichtsegmente, die alle präzise ineinandergreifen müssen, um ein einzelnes Teil zu bilden, eine monumentale Programmieraufgabe, die mit herkömmlicher Programmierung praktisch unmöglich ist. Das ergibt einfach keinen Sinn. Die Programmierkosten würden alle möglichen Einsparungen übersteigen.
Mit dem Cut Layer Additive von Thermwood entfällt nun die Programmieraufgabe, und es bleiben nur die Vorteile.
Dies ist nur dank hochmoderner Maschinenintelligenz möglich. Anstatt ihr ein CNC-Programm zu senden, wurde die Cut Layer Additive-Maschine von Thermwood unterrichtet und weiß daher von Natur aus, wie man Cut Layer Additive-Teile herstellt.
Um mit Cut Layer Additive ein Teil herzustellen, müssen Sie der Maschine lediglich mitteilen, was Sie herstellen möchten.
Dies geschieht in zwei Schritten.
Schritt eins besteht darin, ihm die Form zu senden, indem Sie ihm eine CAD-Datei senden, die die Außenfläche des Teils definiert. Sie benötigen keine Detaildatei, nur die Grundform.
Schritt zwei besteht darin, „anzugeben, wie es gemacht werden soll“, d. h., aus welchem Material es gemacht werden soll, wie dick die Wände sein sollen, wie viel Beschnitt-Material Sie möchten, wie viele Segmente Sie auf jeder Schicht haben möchten usw. Dies geschieht interaktiv mithilfe dynamischer Grafiken.
Es ist so einfach, dass es über einen Touchscreen direkt an der Maschine erledigt werden kann. Oder Sie können es an einem Desktop im Büro erledigen und es zur Verarbeitung an die Maschine senden. Es dauert nur einen Bruchteil der Zeit, die Sie bei herkömmlicher Programmierung benötigen würden.
Sobald die Maschine weiß, was Sie herstellen möchten, erstellt sie automatisch das additive Teil und die zur Herstellung erforderlichen Schichtsegmente, schachtelt sie in Ihr Material ein und erstellt ein internes Multitool-Programm, um alles auszuschneiden.
Um die Ausrichtung der Baugruppe zu gewährleisten, werden zwischen den Schichten Dübellöcher gebohrt. Dadurch ist die Montage schnell, einfach und präzise.
Es druckt die Lagennummer und -position auf jedes Lagensegment, um das Sortieren und die Endmontage wirklich einfach zu machen. Es druckt auch einen QR-Code für den Fall, dass Sie dieses bestimmte Teil jemals erneut herstellen müssen.
Beim eigentlichen Schneiden führt es den Bediener Schritt für Schritt durch den gesamten Schneidprozess. Beim Verschachteln priorisiert es Teile aus frühen Schichten, sodass Sie mit der Montage beginnen können, während die Maschine noch schneidet.
Obwohl die Montage kompliziert klingt, ist sie dank gedruckter Etiketten, präziser maschinell gefertigter Verbindungen und Dübel Ausrichtung überraschend schnell und einfach. Insgesamt dauert der gesamte Prozess, Schneiden und Montage, höchstens so lange, wie ein thermoplastischer additiver Drucker benötigt, um das gleiche Teil nahezu in der Endform herzustellen.
Bei manchen Materialien geht es sogar noch schneller, teilweise sogar deutlich schneller.
Das Endergebnis ist die Fähigkeit, schnell große und unglaublich kostengünstige Teile mit einem Ansatz herzustellen, der bislang keinen Sinn ergab.
Vorteile von Cut Layer Additive
- Mit Cut Layer Additive hergestellte Teile sind überraschend kostengünstig
- Cut Layer Additive Produktionsanlagen sind kostengünstiger
- Große Teile können aus jedem bearbeitbaren Material hergestellt werden, einschließlich Nichteisenmetallen
- Es ist schnell im Vergleich zu anderen nicht-additiven Methoden zur Herstellung großer Industrieteile
- Einzigartige Produkte wie hochgefüllte Duroplast-Verbundwerkstoffe sind möglich
- Es gibt kaum Einschränkungen hinsichtlich der Teilegeometrie
- Cut Layer Additive Werkzeuge mit internen Kühlleitungen werden unterstützt
- Es gibt keine praktische Begrenzung für die Größe der herstellbaren Teile
Thermwoods Cut Layer Additive-Maschine (CLA-Maschine)
- Speziell für die Cut Layer Additive Fertigung entwickelt
- Die Maschine weiß, wie man aus einem einfachen CAD-Modell ein additives Cut-Layer-Teil erstellt
- Erstellt automatisch das verschachtelte CNC-Programm, das zur Bearbeitung jeder Schicht in Segmenten erforderlich ist
- Passt die Geometrie der Lagensegmente an, um einen bestimmten Beschnitt zu erhalten
- Druckt Informationen zu jedem Segment, die Ihnen mitteilen, auf welcher Ebene es sich befindet
- Druckt eine Kennung auf jedes Segment, die seine Position auf der jeweiligen Ebene und die Verbindung angibt
- Druckt einen QR-Code auf jedes Teil, sodass ein Teil bei Bedarf einfach nachbearbeitet werden kann
- Bearbeitet Verbindungen zwischen Schichtsegmenten, um sie zu vollständigen Schichten zu verbinden
- Bohrt Dübelausrichtungslöcher, um eine präzise Ausrichtung von Schicht zu Schicht zu gewährleisten
- Druckt Dübeleinsteckmarkierungen auf jedes Teil, um die Montage weiter zu vereinfachen
- Versetzte Segmentverbindungen für eine stabilere Struktur
- Bohrt und schneidet Befestigungslöcher zwischen zwei oder mehr Schichten, sodass Metallschichten miteinander verschraubt werden können.
- Maschinen mit internen Durchgängen für interne Heiz- oder Kühlflüssigkeiten (demnächst)
- Interne „Ankerpunkte“ erleichtern das Hinzufügen einer internen Versteifungsstruktur (kommt bald)
- Die Laschen-Konstruktion verhindert, dass sich Teile während der Bearbeitung bewegen
- Automatischer Werkzeugwechsler mit bis zu 12 Werkzeugen
- Fräskopf mit 13 PS und 24.000 U/min für schnelle Bearbeitung
- 1.5×3,6m (5’x12′) Vakuum-Maschinentisch
Layup-Werkzeug für die Luft- und Raumfahrt
Das Laminierwerkzeug für die Luft- und Raumfahrt besteht aus einer mit Epoxidharz verschmolzenen Faserplatte mit Mehrkomponenten-Urethanbeschichtung. Es wurde unter Einsatz von Material im Wert von etwa 2.000 US-Dollar und in kürzerer Zeit hergestellt, als der additive Druck desselben Teils gedauert hätte.
Aluminium-Ziervorrichtung
Aluminium-Ziervorrichtung für die Luft- und Raumfahrt, hergestellt im additiven Schnittschichtverfahren. Obwohl sie solide aussieht, sind die Oberflächen alle nur etwa einen Zoll dick, was bedeutet, dass nur eine minimale Materialmenge verwendet wird.
Aluminium-Thermoformform
Dies ist eine Cut Layer Additive Thermoforming-Form aus Aluminium . Sie umfasst 3 Vakuumkammern und 6 durchgehende Flüssigkeitskanäle zur Regelung der Formtemperatur, die alle vollständig in die 2 Zoll dicke Formfläche eingearbeitet sind.
Drohnenmuster
Eines der ersten Teile, das mit Cut-Layer-Additiven und Material im Wert von weniger als 400 $ hergestellt wurde.
Schichtzuschnitt-Additivmaschine
Eine Cut Layer Additive-Maschine mit erweiterter Maschinenintelligenz, die speziell für den Cut Layer Additive-Prozess gebaut wurde, kostet erheblich weniger als andere großformatige Near Net Shape-Additive-Systeme.
Maschinelle Intelligenz
Maschinelle Intelligenz bedeutet, dass Sie der Maschine mithilfe eines einfachen interaktiven Prozesses zeigen, was Sie möchten. Dieser Prozess erfordert nur einen Bruchteil der Zeit, die herkömmliche Programmierung normalerweise in Anspruch nehmen würde.
Effizientes Nesting
Das Aufteilen von Schichten in Segmente ermöglicht eine hocheffiziente Verschachtelung. Dank der einzigartigen Verbindungstechnik lassen sich die Schichten ganz einfach wieder zusammenfügen.
Einfache Montage
Der Maschinendruck zeigt Ihnen, auf welcher Schicht sich das Teil befindet, seine Position auf der Schicht und wo Dübel eingefügt werden müssen, was die Montage vereinfacht. Der QR-Code erleichtert das erneute Zuschneiden des Teils, falls dies jemals erforderlich sein sollte.
