Un nouveau matériau en fibre de carbone ajoute des capacités d'atelier aux imprimantes de la série F

Stratasys a introduit le matériau en fibre de carbone ABS-CF dans la famille d'imprimantes de la série F, élevant ainsi les capacités déjà exceptionnelles de la série F123 à un autre niveau, effaçant les frontières entre le bureau et l'atelier.

Les utilisateurs peuvent profiter de la vitesse, du silence et de la facilité d'utilisation de la série F de Stratasys tout en accédant à des matériaux avancés généralement réservés aux systèmes de production. Imprimez sans compromis : une impression rapide et facile pour le bureau tout en élargissant les possibilités d'application grâce à l'utilisation de matériaux avancés comme l'ABS-CF.

En quoi l'ABS-CF est-il différent de l'ABS? Travailler avec l'ABS-CF est aussi simple qu'une impression ABS ordinaire - nous bénéficions toujours de tous les avantages des supports solubles, des remplissages intérieurs optimisés offerts par GrabCAD Advanced FDM, et plus encore ! Bien que le flux de travail reste le même, le matériau ne l'est certainement pas. L'ABS-CF est un mélange de carbone haché chargé à 10% de l'ABS standard de Stratasys, offrant une augmentation de 50% de la rigidité et de 15% de la résistance. Ces propriétés mécaniques supérieures permettent une amélioration significative des pièces imprimées, mais élargissent également le champ des possibles pour les utilisateurs de la série F de Stratasys. L'outillage de bout de bras, les gabarits et les montages, les aides à la fabrication et les pièces robustes d'utilisation finale sont autant d'applications qui peuvent être améliorées grâce aux propriétés mécaniques supérieures de l'ABS-CF.

Dispositif de soudage de tuyaux en fibre de carbone

Stabilité dimensionnelle par rapport à l'ABS

La stabilité dimensionnelle joue un rôle important dans l'efficacité des aides à la fabrication. La durée de vie d'une aide dépend directement de sa capacité à effectuer une tâche reproductible dans le cadre de ses spécifications de fonctionnement. L'ABS-CF présente des améliorations significatives en termes de rigidité, de résistance et de CTE moyen par rapport au plastique ABS standard. Les variations du CTE moyen ont un impact notable ici, car elles signifient une plus grande précision dimensionnelle dans les environnements plus difficiles qui sont généralement rencontrés dans les ateliers.

Cela signifie que les outils produits avec notre ABS-CF présentent une variance dimensionnelle due à la température inférieure à celle de l'ABS standard. Nous pouvons voir ici deux comparateurs spécifiques qui nous permettent de mieux comprendre le comportement du matériau. Le premier est la comparaison du CTE avec le matériau ABS.

Fig. 1 Changement de dimension en fonction de la température ABS-M30

Fig 2. Changement de dimension en fonction de la température ABS-CF

Nous constatons immédiatement que l'ABS-CF présente une déflexion nettement inférieure dans la gamme d'environnements typiques de l'atelier et que cette tendance se poursuit dans les applications à température plus élevée. Cela permet à CF de produire des outils qui offrent une meilleure répétabilité des performances et durent plus longtemps dans l'atelier.

Performance des matériaux en fibre de carbone

L'une des principales améliorations apportées par l'ABS-CF est une augmentation de 50 % de la rigidité. La rigidité joue un rôle important dans les gabarits et les montages, en particulier lorsqu'il s'agit d'aides à la fabrication non statiques. Les montages non statiques, tels que l'outillage de bout de bras sur les chaînes de montage, supportent une charge dynamique lorsqu'ils sont utilisés.

L'AM permet de fabriquer des EOAT plus légers et plus complexes par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, sans compromettre les performances - cela permet d'avoir des bras plus petits et des vitesses de déplacement plus rapides, de réduire les coûts en diminuant les temps de cycle, d'utiliser des équipements plus petits et d'optimiser les conceptions grâce à la consolidation des pièces. Ces avantages sont encore améliorés par l'ABS-CF, qui présente des avantages encore plus importants en termes de résistance et de rigidité par rapport aux autres matériaux proposés sur la série F.

La plus grande rigidité du matériau, associée à une gravité spécifique inférieure à celle de l'ABS, permet d'alléger la charge utile nette de l'outillage de l'EOA et d'offrir un outillage plus rigide pour réduire les vibrations et l'usure du bras robotique qui contrôle les outils. L'ABS-CF a une densité plus faible que l'ABS, ce qui permet également de réduire le poids de l'outillage.

Prenons l'exemple rapide d'une pince en bout de bras dont la géométrie a été ajustée pour utiliser les avantages de l'ABS-CF. Cette pince a été initialement conçue avec l'ABS en tête et une déviation cible de 1 mm maximum. Nous pouvons voir ci-dessous la géométrie initiale et son tracé de déplacement maximal à l'aide de SOLIDWORKS Simulation.

Pince conçue pour l'ABS-M30

Tracé du déplacement maximal à l'aide de la simulation SOLIDWORKS

Avec un déplacement maximal cible de 1 mm, nous pouvons maintenant appliquer l'ABS-CF comme matériau de choix et commencer à réduire la géométrie du matériau du modèle jusqu'à obtenir le même déplacement. En optimisant de manière itérative la conception pour tirer parti de notre nouveau matériau amélioré, nous avons pu réduire la géométrie et la consommation de matériau comme suit.

Conception de la pince à l'aide du matériau ABS-CF10

Tracé du déplacement maximal à l'aide de la simulation SOLIDWORKS

Résultats

Notre optimisation de la géométrie en utilisant l'ABS-CF a permis de réduire le volume de matériau de cet outil de 20% tout en maintenant un déplacement maximal inférieur à l'objectif initial de 1mm et de conduire à une réduction de 15% du temps d'impression.

Équipe des services professionnels additifs

En adoptant une approche centrée sur l'utilisateur, notre équipe de services professionnels aide les organisations à identifier les possibilités de tirer parti de la fabrication additive (FA) pour répondre à de nouvelles idées, à des défis permanents ou à de nouveaux besoins commerciaux au sein de leur organisation.

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