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Caso di studio

Stampa di una punta di pala di una turbina eolica in 8 giorni, con un risultato perfetto al primo tentativo

Come la cabina di alimentazione e asciugatura dei materiali Fortus FDC ha permesso di ottenere stampe di successo al primo tentativo su larga scala


3D printed turbine blade using Stratasys FDM Technology
Scandia National Laboratories logo

Customer

Sandia National Laboratories 

Headquarters

Albuquerque, NM

Industry

Federally Funded Research and Development Center (FFRDC)

Employees

12,000+

Sfida

Una stampa di 8 giorni che non poteva fallire 

Nell’ambito di un’iniziativa finanziata dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, i Sandia National Laboratories dovevano produrre una punta aerodinamica per pala di turbina eolica lunga quasi 2 metri, senza alcun margine di errore. 

Il volume di stampa ha richiesto: 

  • 185 ore di stampa continua 
  • Otto bobine di materiale
  • Numerosi cambi automatici di materiale 

Sebbene il componente potesse essere stampato utilizzando la tecnologia FDM (Modellazione a Deposizione Fusa), i cambi automatici di filamento hanno introdotto una variabilità nei tre tentativi effettuati, compromettendo la qualità delle superfici e l’uniformità. Poiché ogni processo di stampa richiedeva più di una settimana di tempo macchina, gli errori risultavano molto costosi. Il team doveva ridurre i cambi di materiale e stabilizzare il processo senza riprogettare il pezzo.  

Sandia ha chiesto l’aiuto di Stratasys Direct Manufacturing (SDM). Da oltre 30 anni, Stratasys Direct™ è all’avanguardia nella stampa 3D FDM®, aiutando i clienti a risolvere complesse sfide di progettazione e produzione. Vanta una comprovata esperienza nella fornitura di parti affidabili e ad alte prestazioni per le applicazioni più esigenti. 

La soluzione

Fortus FDC con la stampante 3D F900 

In collaborazione con SDM, il team ha abbinato l’armadio di erogazione e asciugatura del materiale Fortus FDC alla stampante 3D industriale F900® per produrre in modo affidabile la grande punta della pala in resina ULTEM™ 9085 ad alte prestazioni. Il Fortus FDC aumenta la capacità di gestione dei materiali mantenendo al contempo un condizionamento controllato del filamento.  

Per un pezzo così grande e complesso, il Fortus FDC ha ridotto i cambi di materiale da sette a soli due durante i 8 giorni di volume di stampa. Meno interventi hanno significato: 

  • Meno difetti legati alle transizioni
  • Minore intervento da parte dell’operatore
  • Maggiore stabilità del materiale durante le stampe di lunga durata 
Stratasys F900 Fortus FDC System

Il risultato 

Un processo di produzione più stabile e prevedibile 

Grazie al Fortus FDC, il team è riuscito a stampare la punta della lama al primo tentativo. Il pezzo ha soddisfatto le aspettative di qualità senza i difetti di transizione riscontrati nei volumi di stampa precedenti, eliminando i costi e i rischi legati a ulteriori otto giorni di ristampe. 

Nella produzione additiva di grande formato, i volumi di stampa di lunga durata amplificano la variabilità. I cambi di produzione e l’instabilità dovuta all’umidità possono portare rapidamente a perdite di capacità, ritardi e sprechi. Riducendo i cambi di produzione e stabilizzando il condizionamento del filamento, il Fortus FDC ha garantito la fiducia necessaria per una produzione critica. 

Per ulteriori informazioni, questo lavoro è stato messo in evidenza dai Sandia National Laboratories nel seguente articolo.

Stratasys FDM sample part with dimples and cylindrical vortex generators

Dal prototipo alla produzione

Le stampanti FDM garantiscono un livello di affidabilità fondamentale per le operazioni critiche.