Alpine Advanced Materials, een toonaangevende expert in het ontwerpen en produceren van onderdelen op maat voor ‘s werelds meest veeleisende luchtvaart-, defensie-, energie-, ruimtevaart- en transporttoepassingen, heeft geprobeerd de uitdagingen te overwinnen die gepaard gaan met traditionele metalen onderdelen. Door hoogwaardige spuitgegoten composieten te introduceren die aanzienlijk lichter zijn dan metaal maar net zo sterk, kan Alpine schaalbare en flexibele productiediensten aanbieden die ook zuiniger en milieubewuster zijn.

Door samen te werken met Nexa3D en gebruik te maken van de XiP desktop 3D-printer en het Freeform Injection Moulding (FIM) proces om 3D-geprinte tooling te produceren, kan Alpine zowel de productietijd als de kosten van prototype tooling drastisch verlagen om onderdelen snel bij hun klanten te krijgen voor validatie, testen en klantacceptatie voordat ze grote investeringen doen in permanente tooling.

Voor Alpine Advanced Materials vergde het traditionele spuitgietproces aanzienlijke investeringen in duurzaam stalen gereedschap, wat de snelle productie van prototypeonderdelen belemmerde voor het testen en valideren van belangrijke hoogwaardige materialen zoals HX5®, een versterkt polymeer met meerdere schalen dat uitzonderlijke prestaties levert over een breed temperatuurbereik en in extreme omgevingsomstandigheden.

Daarnaast bleek standaard 3D-printen te duur en niet bestand tegen de hoge giettemperaturen van de composietpolymeren.

Jeremy Smith, Alpine Advanced Materials

Alpine Geavanceerde Materialen

Contractproductie

• XiP desktop 3D printer
• xMOLD 3D-geprinte hars voor mallen

3D-geprint gereedschap

• Mogelijkheid om spuitgietservices aan te bieden in slechts 10 dagen
• Aanzienlijk lagere productiekosten
• Verbeterde sterkte en oppervlaktekwaliteit
• Minder risico bij materiaalinnovatie

Alpine Advanced Materials onderkende het potentieel van additive manufacturing en besloot de XiP 3D-printer van Nexa3D te integreren in zijn activiteiten. Samen met Nexa3D’s xMOLD-hars bood de XiP-printer Alpine de ideale oplossing voor zijn spuitgietbehoeften. Free injection moulding (FIM) met xMOLD stelde het bedrijf in staat om de uitdagingen te overwinnen die gepaard gaan met traditionele metalen tooling en bood een snellere en meer kosteneffectieve manier om prototypeonderdelen te produceren voor validatie door klanten. De compatibiliteit van de hars met honderden kunststoffen zorgde voor de veelzijdige oplossing die Alpine nodig had om te kunnen gieten voor diverse commerciële toepassingen.

Door het FIM-proces met de XiP 3D-printer van Nexa3D en het xMOLD-materiaal te introduceren, profiteerde Alpine Advanced Materials van talrijke voordelen:

Snelle prototyping: FIM stelde Alpine in staat om snel prototypeonderdelen van hoge kwaliteit te produceren voor demonstraties en validatietests bij klanten. De mechanische eigenschappen van de FIM onderdelen waren exact gelijk aan die van de permanente stalen mallen, wat een nauwkeurige prestatie-evaluatie mogelijk maakte.

Verbeterde sterkte en oppervlaktekwaliteit: Vergeleken met direct 3D-geprinte onderdelen hadden de onderdelen die met FIM werden gevormd een hogere sterkte en oppervlaktekwaliteit. Dit maakt ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder productdemonstraties en eerste productieruns van kleine aantallen.

Tijd- en kostenbesparingen: FIM heeft de tijd en kosten die nodig zijn om de matrijzen te maken drastisch teruggebracht. De uitzonderlijke snelheid van de XiP-printer maakte het mogelijk om meerdere matrijzen per uur te produceren, wat de mogelijkheden van conventionele CNC-bewerking overtrof. Alpine was in staat om 5-10 prototype matrijzen te produceren voor een fractie van de kosten van een productiegereedschap, waardoor klanten aanzienlijk konden besparen.

Minder risico bij materiaalinnovatie: FIM stelde Alpine’s klanten in staat om nieuwe thermoplastische materialen zonder risico’s te benaderen. Snel gevormde prototypes boden de mogelijkheid voor uitgebreide validatietests om de succesvolle introductie van innovatieve materialen te garanderen.

Een defensieaannemer in Huntsville, AL, wendde zich tot Alpine Advanced Materials voor onderdelen met een snelle doorlooptijd om een UAV-systeem te demonstreren. Het bedrijf had onderdelen nodig met een hogere sterkte dan kon worden bereikt met conventionele 3D-printprocessen, maar de metaalbewerkingscapaciteit was overbelast. Met de hulp van Nexa3D FIM ontwierp, printte, matrijsde en leverde Alpine alle 60 benodigde onderdelen in slechts 10 werkdagen, waardoor het krappe tijdsbestek van drie weken werd gehaald en de demonstratie met succes kon worden afgerond.

De samenwerking tussen Alpine Advanced Materials en Nexa3D heeft onbeperkte mogelijkheden gecreëerd voor de productie-industrie door de integratie van 3D-printen en Freeform Injection Moulding. Door gebruik te maken van de Nexa3D XiP 3D-printer en Nexa3D’s xMOLD-materiaal heeft Alpine met succes de uitdagingen van traditionele metalen tooling overwonnen. Het FIM-proces heeft Alpine in staat gesteld om snelle prototypes te leveren, de sterkte en oppervlakteafwerking van onderdelen relatief te verbeteren en aanzienlijke tijd- en kostenbesparingen te realiseren.