Directrices de diseño para la fabricación aditiva EPLUS 3D

Comprender los factores que impulsan las decisiones de diseño de AM

Antes de profundizar en el diseño de los casos de uso de la AM, es importante comprender los factores que impulsan las decisiones de diseño de la AM.

Cuando se diseña un producto (absolutamente antes de construir cualquier pieza), hay que evaluar las decisiones de diseño desde al menos tres perspectivas:

1. Negocio (Economía)

2. Piezas (diseño y materiales)

3. Proceso (plan de construcción y postprocesamiento)

Esto producirá resultados significativamente mejores que centrarse únicamente en el diseño del producto.

PLAN DE TRABAJO

La pregunta de alto nivel relacionada con la planificación empresarial es: "¿Cuáles son las propuestas de valor para utilizar la AM?" He aquí algunas consideraciones relacionadas con la planificación empresarial: Reducir el inventario, mejorar el rendimiento, aumentar la calidad de los componentes, disminuir las iteraciones de diseño, reducir la complejidad de los consumibles, reducir los plazos de fabricación, imprimir bajo demanda, reducir el peso y mejorar la utilización del material.

DISEÑO DE PIEZAS

La cuestión principal cuando se considera el diseño de una pieza es cómo maximizar la libertad de diseño de la AM. En concreto, la visualización de la función, la especificación de la tolerancia de mecanizado, la evaluación de la interfaz de acoplamiento, la confirmación de una resolución STL suficiente, el punto de referencia y la adición del punto de referencia, el aumento de la tensión de identificación o la evaluación de la concentración de la tensión, la verificación de la precisión del modelo y la realización de las siguientes actividades: Proceder al análisis estructural.

Si el diseño de la pieza y la planificación empresarial se solapan, concéntrese en las estructuras de rejilla, la optimización de la topología, la fusión de piezas, la creación de prototipos funcionales y la geometría personalizada.

PLAN DE PROCESO

La pregunta de alto nivel relacionada con el plan de proceso es: "¿Ha considerado las limitaciones del proceso de AM en general y de la fusión de lecho de polvo en particular?" Al revisar el plan de proceso, sus actividades específicas incluyen: elegir el proceso de AM (aunque a efectos de este curso, la fusión de lechos de polvo es el proceso considerado), determinar la idoneidad de la AM, la orientación de la construcción, la disposición de la construcción, el ajuste de los parámetros del proceso, las compensaciones de la construcción, determinar la orientación con respecto al recubridor, y seleccionar la materia prima del polvo que incluye la elección del metal, el estado de reutilización, el tamaño/distribución de la práctica y el proveedor de partículas.

Las necesidades de posprocesamiento ocupan el espacio en el que se solapan el plan de proceso y el plan de negocio: eliminación del polvo, eliminación de las estructuras de soporte, alivio de la tensión, tratamiento térmico/prensado isostático en caliente, mecanizado, acabado de la superficie, ensamblaje (según sea necesario), inspección, pruebas y consolidación del proveedor.

Cuando el diseño de la pieza y el proceso se cruzan, hay que tener en cuenta: los elementos que sobresalen, las estructuras de soporte, las paredes finas, las secciones gruesas, los agujeros y los canales, la rugosidad de la superficie, el polvo atrapado y las cavidades internas.

Por último, tomará una decisión que, al superponerse con el plan de negocio, el plan de proceso y el diseño de la pieza, determinará el tiempo, el coste y la calidad de la impresión metálica 3D de AM.