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#Novedades de la industria
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Los procesos de fabricación aditivos están cambiando la industria
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Una comparación de los procesos de impresión 3D
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3D imprimió o los componentes de fabricación aditivos están revolucionando la producción industrial - y han estado haciendo tan durante mucho tiempo. Los diversos procesos se están estableciendo en el mercado y están rompiendo para arriba las estructuras de los procesos de producción convencionales. Para producir un objeto allí ahora sea posibilidades numerosas, diversas disponibles. Los diversos procesos de fabricación aditivos diferencian perceptiblemente en términos de procesos de fabricación de las maneras clásicas de producir objetos o piezas. Hay algunas ventajas significativas en el proceso de producción: la primera ventaja principal sobre procesos de fabricación tradicionales, tales como moler o torneado, es el considerable consumo material más bajo, puesto que los objetos no tienen que ser hechos de un bloque grande de material. Además, por la construcción generativa, los objetos con las propiedades particulares o las funciones, como por ejemplo, la combinación eléctricamente de conductor y de no-conductor en un 3D imprimió el componente. Además, la producción para los prototipos y los pequeños lotes se puede hacer mucho más rápidamente que antes. Sin embargo, cada proceso de fabricación aditivo también tiene desventajas. Qué método correcto para cada uso depende de muchos diversos factores y necesita estar bien considerados.
Las primeras fases son lo mismo para cada proceso: como paso preparatorio de la producción, el modelo digital 3D del objeto se corta en capas individuales con alturas definidas de la capa usando el software conveniente (cortadora) y se almacena en formato digital. Los datos digitales incluyen el modelo exacto para cada capa de los objetos. Dependiendo del método, el movimiento de las cabezas de impresión, la altura de las capas, las cantidades materiales o los tiempos de exposición, es todo especificados. De acuerdo con estos datos, la estructura acodada y la impresión 3D del objeto ocurre durante la fabricación aditiva.
Sin embargo, es sobre la identificación de qué procedimiento es apropiado para el uso particular. Una comparación de las ayudas aditivas comunes de los procesos de fabricación.
Estereolitografía (STL/SLA)
La estereolitografía (STL/SLA) era uno de los primeros métodos para producir los objetos 3D. En este caso, un luz-curado plástico (photopolymer) se reticula en capas y se cura mediante una fuente de luz. El proceso más ampliamente utilizado de la estereolitografía es por el que un embase esté bajado lentamente en una cuba del photopolymer. Para cada nueva capa, las áreas que se reticularán son solidificado debido a la exposición luminosa desde arriba. La exposición luminosa viene generalmente de una luz laser, que es desviada por un espejo movible. Después de que sea completo la exposición luminosa de una capa, la placa se baje según la altura de las capas individuales. Finalmente, el objeto se quita de la cuba y se limpia de exceso de residuos del photopolymer antes de uso.
Los métodos más rápidos de la estereolitografía utilizan actualmente un embase que se mueva hacia arriba. De esta manera, el objeto se adhiere al superficie inferior del portador. La interconexión ocurre otra vez debido a la exposición luminosa, que se centra en la capa a través de la parte inferior transparente de la cuba líquida. La velocidad es alcanzada por un proyector que pueda exponer simultáneamente áreas más grandes y es por lo tanto más eficiente que solo de rayo láser. El proceso permite la producción de componentes con capas muy finas y una calidad superficial muy buena. Produciendo en una cuba, la combinación de varios materiales no es posible. Las proyecciones se pueden crear solamente con las estructuras portantes que se deben interrumpir luego. Un uso ya ampliamente utilizado de la estereolitografía es, por ejemplo, la cubierta por encargo para los audífonos.
Laser selectivo que sinteriza (SLS)/fusión selectiva del laser (SLM)
El laser que sinteriza y fusión del laser es 3D que imprime las técnicas en las cuales las capas individuales de un metal o el polvo plástico son aplicadas y fundidas secuencialmente juntas por los lasers del poder más elevado. Después de que se haya impreso cada capa impresa 3D, la chapa fonda es bajada por la altura de la capa y un nuevo polvo se aplica con un enjugador. En el laser que sinteriza (SLS), las partículas son derretidas por el laser, mientras que los resultados de fusión del laser (SLM) en una fusión completa de los materiales. En ambos procesos, el polvo alrededor del objeto sirve como material de ayuda, que permite una alta cantidad de flexibilidad del diseño. Por lo tanto, ninguna proyecciones no requieren las estructuras portantes. Los polvos bajo la forma de diversos plásticos (e.g., poliamida o poliestireno) y también los metales (e.g., aluminio, acero de herramienta o titanio) son convenientes. Además, los residuos del polvo de formas cónicas y de agujeros traseros tienen que ser quitados manualmente. Un ejemplo del uso incluye las sujeciones sinterizadas del titanio en la construcción de aviones. Este material biónico del diseño no sólo ahorra el peso, pero al mismo tiempo asegura función.
Fabricación fundida del filamento (FFF)
En el proceso fundido de la fabricación del filamento, un “hilo plástico fusible”, el supuesto filamento, se derrite en una cabeza de impresión y se aplicó a un embase a través de una boca de dispensación. De la boca de dispensación, las trayectorias individuales del derretimiento se depositan siempre en las direcciones de X y de Y, que se refrescan y solidifican inmediatamente. Cada trayectoria se coloca de lado a lado para formar una capa del objeto de la impresión 3D. Después de cada capa se ha impreso, el embase es bajado por la altura de la capa en la dirección de Z o, en el caso de las impresoras con una plataforma fija de la construcción, la unidad de dosificación es aumentada por la altura de la capa. Una característica especial aquí es supuestas impresoras del delta, por el que la cabeza de impresión se acumule libremente en un embase inmóvil. Debido al bombo causado por tecnología del movimiento de RepRap en los últimos años - disponibilidad libre, información de diseño y software para las impresoras simples 3D, y la idea abierta asociada de la fuente - la esta es probablemente el más popular. Los dispositivos de diversos rangos de precios están altamente disponibles, extendiéndose de los aparatos electrodomésticos de bricolaje a los dispositivos industriales altamente profesionales. Los materiales típicos para el proceso de FFF son e.g la poliamida (PA), acrilo-nitrilo-butadieno-estireno (ABS) o el polylactide (PLA). Integrando las cabezas de impresora múltiples, varios materiales o colores se pueden combinar en un trabajo de impresión. Las desventajas del proceso de FFF son la fuerza física/la estabilidad a veces bajas de los materiales, así como la calidad superficial de las capas individuales reconocibles.
El echar en chorro material (MJ)
El echar en chorro material (MJ) es un proceso de fabricación aditivo en el cual el material líquido se aplica sin la fabricación del contacto con la placa portadora mediante una boca de jet y se puede mover en direcciones de X y de Y. Aquí, las gotitas individuales del material se depositan rápidamente en el portador y combinan para formar una capa. Este proceso es evocador de una impresora de chorro de tinta convencional, por el que los líquidos tengan un más de gran viscosidad. La interconexión ocurre generalmente después de cada capa echada en chorro se ha impreso mediante luz UV. Usando las cabezas de impresora múltiples, e.g diversos colores o diversas fuerzas (áreas suaves y duras) puede también ser ejecutado. Para alcanzar proyecciones, el material de ayuda se requiere, que se quita luego. Las piezas del MJ se utilizan, e.g en el campo médico como plantillas quirúrgicas o plantillas de perforación para el sector dental.
Dosificación y deposición flúidas (FDD)
La dosificación y la deposición flúidas (FDD) es también un proceso de fabricación aditivo, pero los objetos se construyen directamente sobre un embase con una cabeza de impresora. La característica especial de este proceso es los materiales de impresión: Las trayectorias individuales consisten en (altamente) los líquidos viscosos o las gomas, que son depositados en un embase con una cabeza de impresión de la precisión y una capa aumentada por capa. Una variedad de materiales de impresión pueden por lo tanto ser utilizados: del silicón y del poliuretano a la grasa industrial y a las gomas de cerámica a la médula y a Massachusetts del azúcar.
Los materiales pueden ser 1 - y el componente 2. La solidificación del material es realizada en maneras diferentes, e.g por la humedad, la luz UV, el calor o 2 materiales del componente según un rato de curado material-dependiente (también llamó vida de pote). Los gracias a la tecnología de dosificación volumétrica en la cabeza de impresión - el principio sin fin del pistón - allí son una proporcionalidad directa de la velocidad del motor al periodo de material. La dosificación se puede por lo tanto realizar exactamente según las especificaciones del software. Como consecuencia, por ejemplo, las velocidades del proceso durante 3D que imprime también varían sin el cambio material de las trayectorias. Una ventaja importante del proceso de FDD es la interconexión material en el nivel molecular, en el cual las trayectorias materiales individuales son reticuladas continuamente y no sólo conectadas con uno otro por sus bordes. Por lo tanto, los objetos con fuerza mecánica muy buena se pueden producir en direcciones de X y de Y, así como en la dirección de Z. En la adopción del método de FDD, los mismos componentes del soporte físico y de software se pueden utilizar que para el método de FFF, que ahorra recursos de desarrollo. Puesto que los materiales son pastosos, las proyecciones son solamente posibles con estructuras portantes o un segundo material de ayuda. El final superficial es similar al del método de FFF.
Total, muestra que todos los procesos de fabricación aditivos tienen sus ventajas y desventajas específicas. Después de definir los requisitos necesarios de componentes y de materiales, el proceso de impresión apropiado 3D puede ser seleccionado. Por ejemplo, un componente producido laser-sinterizado da prioridad a su fuerza, mientras que la calidad superficial es la ventaja principal de una estereolitografía imprimió la partición. La variedad de materiales, de velocidades y de exactitudes posibles provee de la industria una buena selección para solucionar tareas individuales. Los usos en la industria y las figuras del mercado del equipo vendido prueban que la fabricación pura inicial de prototipos tiene producción manufacturera aditiva cada vez más industrial convertida. El mercado para la impresión industrial 3D, sea en la industria del automóvil, aeroespacial o aún en la industria eléctrica, tiene gran potencial y cada proceso con sus propiedades individuales, encontrará un uso.
En tecnología de FDD estamos viendo una adición útil a los procesos de fabricación aditivos comunes. Debido a la multitud de diversos materiales líquidos y de las propiedades diversas resultantes, el mercado de la impresión 3D tiene otra oportunidad de producir los objetos individuales basados sobre requisitos cliente-específicos.