TECNOLOGÍAS
READI trabaja con las tecnologías más revolucionarias, impulsando la Fabricación Aditiva a través de los equipos y procesos industriales más innovadores para el desarrollo de primeras series.
Tecnologías
En general, el concepto de impresión 3D se asocia con impresoras de polímeros por extrusión. Sin embargo, abarca mucho más que eso. En los últimos 30 años, su enfoque ha crecido desde la fabricación de prototipos usando depósitos de resina y lechos de polvo, hasta incluir la producción de piezas con metales y materiales cerámicos.
El conjunto de estos procesos se denomina como Manufactura Aditiva (AM). Una reciente estandarización de actividades de la ASTM y la ISO reúne estos procesos en siete categorías.
Categorías
Fotopolimerización en tanque (VAT Photopolymerisation)
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual un fotopolímero líquido en un tanque es selectivamente curado por la acción de luz que activa la polimerización.
Tecnologías
SLATM: Sistema de estereolitografía/ Stereolithography
DLPTM: Procesamiento digital por luz/ Digital Light Processing
3SPTM: Escaneo, giro y fotocurado selectivo/Scan, Spin, and Selectively Photocure
CLIPTM: Interfaz de producción líquida continua/ Continuous Liquid Interface Production
Proceso
Un depósito líquido de resina fotopolimérica es curada mediante exposición selectiva a la luz (vía láser o por proyector), lo cual inicia la polimerización y solidifica las áreas.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Estos procesos sólo son compatibles con resinas fotocurables mediante la acción de rayos UV.
Fusión de Lecho de Polvo (Powder Bed Fusion) – PBF
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual energía térmica funde de manera selectiva regiones de un lecho de polvo.
Tecnologías
Las clasificamos atendiendo a los materiales utilizados:
MATERIALES POLIMÉRICOS
SLATM: SHSTM (Selective Heat Sintering/ Sinterización selectiva por calor): esta tecnología utiliza un cabezal con una resistencia térmica para fundir el material polimérico en polvo. Requiere menos energía que el láser pero esto hace que los materiales utilizados tengan propiedades mecánicas peores, por lo que su uso está destinado a prototipos más que a piezas funcionales.
SHSTM (Selective Heat Sintering/ Sinterización selectiva por calor): esta tecnología utiliza un cabezal con una resistencia térmica para fundir el material polimérico en polvo. Requiere menos energía que el láser pero esto hace que los materiales utilizados tengan propiedades mecánicas peores, por lo que su uso está destinado a prototipos más que a piezas funcionales.
MATERIALES METÁLICOS
DMLSTM (Direct Metal Laser Sintering/ Sinterización directa de metal por láser): Es el homólogo al SLS, pero en este caso el material utilizado es metálico.
SLMTM (Selective Laser Melting): esta variante de SLS es más rápida pero requiere del uso de un gas inerte, lo que la hace más cara.
EBMTM (Electro Beam Melting/Fusión por rayo de electrones): Esta tecnología utiliza un haz de electrones.
Proceso
Materiales en polvo son selectivamente consolidados al fundirlos juntos usando una fuente de calor, como láser o rayo de electrones. El polvo no fundido que rodea la pieza consolidada actúa como material de soporte para características adicionales.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Existen tecnologías para cubrir una amplia gama de materiales, siempre que sea en formato polvo. Dentro de los poliméricos encontramos Nylon, PA, PP, TPU. En cuanto a los metales, aleaciones de: titanio, aluminio, acero inoxidable, cromo y cobre. También, polvos cerámicos y arena.
Inyección por aglutinante (Binder Jetting)
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual un agente aglutinante en estado líquido es selectivamente depositado para unir material en polvo.
Tecnologías
3DPTM – Impresión 3D
ExOne
Voxeljet
Proceso
Agentes líquidos de unión son selectivamente aplicados en pequeñas capas de material en polvo para construir piezas capa por capa. Los aglutinantes incluyen materiales orgánicos e inorgánicos. Las piezas metálicas o cerámicas son, por lo general, llevadas a un horno luego de ser impresas.
Una vez extraída la pieza, se debe limpiar todo el polvo sobrante, esto se hace con aire comprimido y puede resultar una tarea tediosa en función de la complejidad de la misma. A su vez las piezas pueden requerir de procesos como la infiltración de resina para mejorar sus propiedades mecánicas.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Metales como el acero inoxidable.
Estas tecnologías son compatibles con cualquier material no metálico en formato polvo. Materiales cerámicos y composites y polímeros como el ABS, PA y PC.
También vidrio y materiales arenosos para producir moldes directamente.
Inyección de material (Material Jetting)
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual gotas de material son selectivamente depositadas.
Tecnologías
PolyjetTM
SCPTM: Impresión de curvatura suave/Smooth Curvatures Printing
MJMTM: Multi-Jet Modelling Project
Proceso
Gotas de material son depositadas capa por capa para la fabricación de piezas. Variaciones comunes incluyen chorros de resina fotocurable y curado con rayos UV, así como chorros de materiales fundidos que luego se solidifican a temperatura ambiente.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Los materiales disponibles para estas tecnologías son polímeros y ceras o resinas fotocurables con una gran variedad de propiedades físicas y mecánicas. Además, estos se pueden combinar para obtener mejores propiedades. Polímeros: Polipropileno, HDPE, PS, PMMA, PC, ABS, HIPS, EDP.
Laminación de hojas (Sheet lamination)
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual láminas de material son unidas para formar un objeto.
Tecnologías
LOM: Laminated Object Manufacture/Fabricación de Objetos Laminados
SDL: Laminación por deposición selectiva/Selective Deposition Lamination
UAM: Fabricación aditiva ultrasónica/Ultrasonic Additive Manufacturing
Proceso
Láminas de material son apiladas y laminadas juntas para formar un objeto. El método de laminación puede ser adhesivo o químico (papel, plásticos), soldadura ultrasónica o soldadura con bronce (metales). La zonas que no se necesitan son cortadas, capa por capa y eliminadas después de que el objeto está terminado.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
El material más comúnmente utilizado en los procesos LOM es el papel en formato A4, utilizando un sistema de cartuchos de tinta similar al de las impresoras convencionales para dar el color a los objetos. Sin embargo podrían utilizarse láminas de cualquier material que se pudiera enrollar para generar el laminado (polímeros). Por su parte UAM permite utilizar cualquier aleación metálica que pueda ser laminada.
Laminación de hojas (Sheet lamination)
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual el material es selectivamente dispensado mediante una boquilla u orificio.
Tecnologías
FFF – Fabricación por filamento fundido/ Fused Filament Fabrication
FDMTM – Modelado por deposición fundida/Fused Deposition Modeling. Es un proceso desarrollados por Stratasys
Proceso
El material es extruido a través de un cabezal, para formar modelos de múltiples capas:
1. Dependiendo de la máquina el cabezal y la plataforma de construcción se mueven para conseguir movimiento en los tres ejes.
2. El cabezal, calienta el filamento para así extruirlo y depositar el material para crear una capa del objeto. El cabezal se alimenta del filamento de manera continua para seguir creando las capas.
3. Una vez depositada la primera capa, las siguientes se añaden una encima de la otra. Las capas se adhieren al solidificarse debido a que el plástico se encuentra en estado fundido.
4. Una vez terminado el proceso, se puede extraer la pieza de la plataforma de construcción, para pasar al postprocesado.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Termoplásticos y otros polímeros compuestos para mejorar sus propiedades, con fibras de por ejemplo madera, cobre, fibra de carbono y más. Generalmente en formato filamento, pero también pellets (FFF); y líquidos, en jeringas.
Polímeros: ABS, Nylon-Poliamida, PC, PC, AB
Deposición directa de energía (Directed Energy Deposition)- DED
Según la ISO/ASTM 52900:2015: proceso de fabricación aditiva en el cual energía térmica dirigida es utilizada para fusionar materiales al fundir el que está siendo depositado.
Tecnologías
LMD: Deposición de metal por láser/Laser Metal Deposition
LENS: Laser Engineered Net Shaping
DMD: Deposición Directa de Metal/Direct Metal Deposition (DM3D)
DED-arc: Deposición de metal en hilo por arco eléctrico
Proceso
Polvo o filamento es alimentado en una superficie donde se adhiere mediante una fuente de energía, como láser o haz de electrones. Es, en esencia, una forma de soldadura. Por tanto, al igual que en un proceso de soldadura el acabado superficial es deficiente por lo que se debe someter a postprocesados si se requiere mejorarlo.
Autor: Alejandro Gutierrez Barcenilla
Materiales
Los materiales utilizados son aleaciones metálicas con cerámicos en formato polvo o filamento.
Metales: Cobalto Cromo, Titanio