Development of a new additive manufacturing process by binder jetting with a one-degree-offreedom robot applied to sand casting

La fabrication additive est reconnue pour ses capacités de prototypage rapide. Elle a évolué vers une technologie de production qui construit des objets couche par couche à partir de modèles 3D. Parmi ses diverses techniques, le jet de liant est notable pour l'utilisation d'un lit de poudre et d'un liant sans fusion, facilitant la production sans contrainte de matériaux tels que le sable et les métaux. Ce projet introduit une machine d'impression hélicale continue, basée sur des brevets antérieurs, visant à améliorer le processus de jet de liant en optimisant les méthodes de dépôt de matériau, les systèmes mécaniques et la trajectoire. L'application visée pour ce processus est la production de moules en sable avec un liant inorganique. Un système de couches variables a été développé pour produire une hauteur de couche spécifique et sa vitesse de rotation en mouvement hélical. Pour la trajectoire, une méthodologie de découpage a été introduite pour reproduire la forme de mouvement constant dans le modèle 3D, obtenant ainsi la procédure de découpage correcte. L'image de découpage a été traitée pour aplatir l'image et changer les coordonnées de rotatif à cartésien pour s'adapter à la tête d'impression. La troisième partie concerne le système d'alimentation en matériau et la lame de recoatage. Trois lames avec des géométries différentes ont été testées pour obtenir la finition de recoatage correcte pour un système rotatif. L'étalonnage et la simulation des lames ont été effectués en utilisant la méthode des éléments discrets pour comparer les résultats. Enfin, le liant inorganique a été étudié et modifié pour s'adapter à la tête d'impression en tant que fluide imprimable. Un mélange avec du sable a également été testé pour sa résistance et comparé avec le liant conventionnel.