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HP lance de nouveaux matériaux, services et alliances pour la fabrication additive

De nombreux Américains peuvent comprendre le défi du poids auquel Technologie de branche dans un projet à Musée Field à Chicago. Au lieu de perdre quelques kilos en trop après les vacances, la société d’impression 3D a travaillé avec des ingénieurs de Flyhouse de Chicago pour faire face à une tâche qui consistait à soutenir en toute sécurité environ 28 tonnes dans une installation qui attire plus de 1,65 million de visiteurs par an.

La solution de Branch Technology a impliqué l’utilisation de son processus de fabrication additive breveté pour créer des produits architecturaux uniques. Chicago Flyhouse a conçu une solution qui comprenait l’utilisation d’une chaîne énergétique fabriquée par igus, le fabricant allemand de plastiques de mouvement.

«Nous avons réalisé de nombreux projets de cette envergure et de plus grande envergure», a déclaré David Millard, chef de projet pour Chicago Flyhouse. «Nous nous spécialisons dans l’unique et le difficile. Cela correspond aux critères d’un projet unique et difficile qui nécessite une grande attention aux détails et à l’esthétique. »

Technologie de branche

Impression 3D légère

Le projet s’est concentré sur la tâche de mettre en valeur les plantes d’une époque préhistorique dans un jardin suspendu appelé Nature Clouds. Les quatre nuages ​​font partie de l’exposition Griffin Dinosaur, qui s’étend sur 21000 pieds carrés au Stanley Hall du musée. Il comprend le plus grand dinosaure du monde, une fonte de 122 pieds de long provenant des ossements fossiles d’une bête préhistorique d’Argentine.

Les nuages, créés par Branch Technology, constituent le premier jardin imprimé en 3D de forme libre au monde. Les nuages ​​sont assemblés à partir de 279 pièces qui pèsent 4 000 lb. Les nuages ​​contiennent 12 000 lb de végétation et supportent 9 600 lb d’acier. Le plus grand système cloud de l’installation pèse environ 17 500 lb.

Les nuages ​​auraient pesé beaucoup plus; cependant, Branch a utilisé sa méthode brevetée de fabrication cellulaire (C-FAB) pour créer la forme et la structure des nuages.

«Ce projet a été possible grâce à notre processus unique de production numérique directe», a déclaré John McCabe de Branch Technology. « Nous créons des volumes précis en utilisant 20 fois moins de matière que les méthodes d’impression 3D traditionnelles, ce qui a fondamentalement réduit le poids du projet. »

Au lieu de superposer des matériaux dans une approche de dépôt par fusion, la méthode la plus courante pour l’impression 3D, la technologie d’impression de forme libre de Branch utilise un minimum de matériaux pour créer la forme souhaitée. Pour le projet Nature Clouds, Branch Technology a créé une matrice de polymères renforcés de fibres qui se solidifient dans l’air lors de leur extrusion pour créer des formes légères.

Bien que le poids réduit soit l’avantage le plus significatif de cette méthode, le système offre une flexibilité de conception avec des vitesses plus rapides que les méthodes d’impression traditionnelles.

« Les pièces sont créées comme des blocs Lego », a déclaré McCabe. «Nous commençons par analyser les contraintes logistiques. Va-t-il passer à travers les portes disponibles? Peut-il rentrer dans l’ascenseur? Nous devons identifier où se trouvent les points de pincement pour nous assurer que les pièces ne sont pas trop grandes. Ces pièces «panélisées» finales s’alignent généralement à une échelle appropriée pour que les équipes sur site s’assemblent rapidement. »

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Concentrez-vous sur le poids

À tout point de vue, les nuages ​​sont exceptionnellement lourds, mais Branch les a rendus aussi légers que possible en raison de l’âge du musée – la structure a été construite en 1921 – et Chicago Flyhouse devait trouver une solution pour lever et abaisser les nuages ​​en toute sécurité.

« Nous avons fait tout le gréage pendant les heures normales alors qu’aucune partie du musée n’était fermée aux visiteurs », a déclaré Millard. «Cela nous a obligés à développer une structure de plancher suspendu sur mesure capable de supporter 28 tonnes sur une surface de 1 250 pieds carrés qui a agi comme un treuil et comme une couche de protection entre notre travail et le grand public à 75 pieds au-dessous de nous.»

Les palans pour les nuages ​​ont été conçus et fabriqués sur mesure par Flyhouse. Plus précisément, ce sont des palans à câble avec des tambours de flotte zéro à double hélice personnalisés. Flyhouse a conçu un système comprenant trois palans – deux de grande capacité et un de capacité moyenne. Les palans ont des systèmes de freinage et de gestion des câbles redondants, avec une capacité de levage comprise entre 5 000 et 19 000 lb.

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La chaîne énergétique aide à déplacer les nuages

Outre les appareils de levage, les travailleurs de Flyhouse devaient également concevoir une solution de gestion des câbles avec une chaîne énergétique d’igus. La solution qu’ils ont mise en œuvre comprenait une chaîne énergétique de 75 pieds. Ils ont créé une poulie qui a tiré la chaîne au coude au lieu de pousser ou de tirer de l’extrémité. La chaîne a également transporté des câbles de données d’igus pour aider à maintenir les plantes.

« Puisque nous déplaçons le milieu de la chaîne, il se déplace à deux fois la vitesse de la poulie au virage de la chaîne, se synchronisant exactement avec le nuage en mouvement », a déclaré Millard.

Bien que la chaîne énergétique soit standard pour les igus, ce qui est unique, c’est la façon dont elle a été utilisée.

«Le soutenir au centre avec notre poulie personnalisée et contrôler son mouvement à partir de là au lieu de l’une des extrémités est ce qui rend cette situation unique», a déclaré Millard.

Une caractéristique importante de la chaîne énergétique d’igus est sa capacité à inclure les câbles chainflex d’igus. Les câbles fournissent de l’eau, de l’électricité et des fibres optiques aux usines. Quatre des câbles chainflex, tels que ceux pour la fibre optique et la conduite d’air pour l’eau, mesurent 100 pieds de long. Il existe également un câble de 300 pieds, qui est généralement utilisé dans les applications intérieures à usage intensif et dans les entrepôts à grande hauteur, les machines d’emballage et les grues d’intérieur. Les câbles ont une longue durée de vie et nécessitent peu d’entretien.

«D’après notre expérience, les enrouleurs de câbles ne sont pas fiables à long terme, et nous avions besoin d’une solution qui allait déplacer mécaniquement les câbles et les flexibles en synchronisation avec les palans», a déclaré Millard. «La clé était d’empêcher le système d’ajouter de la complexité, comme les moteurs synchronisés.»

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Liés ensemble par le travail d’équipe

Le niveau de coordination et de communication du projet a dépassé ce qui est habituellement requis pour toutes les équipes impliquées. Il a fallu plus d’un an de planification avant que Branch Technology, Chicago Flyhouse et igus puissent commencer à travailler au musée.

« L’intégration de tous les autres sous-traitants a été l’un des plus grands défis auxquels nous avons été confrontés », a déclaré McCabe. « L’éclairage, le matériel audio, le système d’énergie, tout cela devait être coordonné. Nous avons fait quelques maquettes physiques pour nous assurer que tout fonctionnait bien. Il y avait aussi beaucoup de codes du bâtiment à respecter. »

Il est difficile de faire en sorte qu’une zone aussi vaste – la superficie en pieds carrés soit plus de quatre fois celle d’un terrain de basket – soit confortable et accueillante. Pourtant, c’est exactement ce que le projet exigeait. Le bâtiment est l’un des principaux espaces événementiels de Chicago pour les mariages, les galas et plus encore.

« Les plantes donnent vie à la salle – elles sont magnifiques et soulignent notre mission d’étudier et de préserver le monde naturel », a déclaré Hilary Hansen., Chef de projet senior d’exposition pour le musée, un article de Curbed Chicago. « Ils briseront l’échelle imposante du Stanley Field Hall et adouciront ses matériaux durs, ce qui en fera un endroit accueillant pour s’asseoir et profiter de la nature. »

Dan Thompson est le chef de produit de la chaîne énergétique pour igus.

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