Exposición prototipado rápido

Se celebra estos días una exposición sobre las tecnicas y las posibilidades del prototipado rápido patrocinada por el Disseny Hub Barcelona (DHUB). Entidad gubernamental que se dedica a promover el diseño usando en este caso una exposición de objetos creados mediante impresión 3D. Objetos y aplicaciones reales que demuestra la posibilidad que ofrecen las impresoras 3D para crear soluciones cada vez más personalizadas, más complejas e interesantes.
Una exposición donde se muestran ejemplos realmente interesantes creados mediante impresión 3D: Full Print3D. Imprimiendo objetos . La exposición se celebra desde 16.06.2010 hasta 29.05.2011.


Full Print3d. Imprimint objectes from DHUB on Vimeo.

Prototipos con defectos (3)

Nuevamente con un ejemplo real enviado por un usuario de maquina, que nos ayuda a conocer las ventajas pero también los inconvenientes de las diferentes tecnologías. En este caso el sistema utilizado es una maquina de la gama Eden de Objet. La pieza en cuestión era un cubo de unos 750mm de altura con unas paredes finas y lisas. A causa de la dimensión máxima del eje Z de la maquina (200mm) era necesario cortar la pieza y entregarla pegada. Los materiales de la tecnología polyjet se pueden pegar bien y se obtiene un buen resultado. Para este prototipo, y con el consentimiento del cliente, el proveedor de servicios cortó la pieza lateralmente en varios trozos, como se puede apreciar en la imagen, pudiendo encajarlos en la cuba juntos, ahorrando tiempo de maquina, lo que permitió reducir los costes de fabricación al cliente.

El problema que se aprecia en la segunda foto, ocurrió al impactar el cabezal de impresión con una pared muy fina y alta, lo cual hacia que se moviera, y el material no se aportara en su posición correcta. Además al ser una pieza de muy larga duración la temperatura de la cuba aumento bastante, haciendo que la pieza fuera aún más inestable. Esta combinación de factores ocasionó que el material de la pieza no se depositara en su sitio, y lo que es aún peor, ese mismo material fue a parar al eje de desplazamiento vertical y finalmente bloqueo la máquina al endurecerse. Problema que obligo a una visita del servicio técnico y a un retraso en la entrega de la pieza.
Una posible solución sería sustituir el material DurusWhite por otro con mayor estabilidad (por sus características mecánicas) como el VeroGray.

Otro material para sinterizado metálico EOS

EOS ha presentado en la feria Euromold celebrada durante la pasada semana un nuevo material para operar en sus sistemas de sinterizado metálico. Como ya sabemos, estos sistemas operan de forma similar al sinterizado de plástico pero utilizando polvo metálico en vez del polvo plástico o de poliamida. En esta ocasión el nuevo material llamado NickelAlloy IN718 esta basado en el níquel y orientado a obtener prototipos con buena resistencia a la temperatura. Según nos indica EOS en su página web www.eos.info la composición de este material es NiCr19Fe19NbMo3. Estas aleaciones basadas en Níquel y Cromo se caracterizan por su buena resistencia a la fatiga, el desgarro y ruptura a temperaturas hasta sobrepasar los  700 ºC. Asimismo, la aleación tiene buena resistencia a la corrosión en diferentes entornos como los que podrian sufrir, por ejemplo, componentes de turbinas de gas y procesos industriales. Por ultimo, el material tiene unas excelentes cualidades criogénicas para aplicaciones que las necesiten. Estas aplicaciones pueden ser turbinas aeronáuticas, aplicaciones en cohetes e industria aeroespacial, piezas para industrias y procesos químicos así como piezas para la industria del petroleo y gas.
Como vemos, aplicaciones muy específicas y que hasta el momento no estaban cubiertas por las aleaciones existentes en el sinterizado metálico. Esta tecnología capaz de fabricar piezas metálicas en pocas horas con un buen acabado y excelentes propiedades mecánicas, se aplica cada vez a más sectores industriales. Como limitación comentar que no todas las piezas se pueden fabricar mediante esta tecnología, ya que la complejidad de eliminar los soportes de fabricación (hechos en la misma aleación) lo hace a veces imposible. Como ejemplo podríamos pensar en conectores eléctricos complejos con espesores de pieza muy finos o cualquier pieza donde su relación espesor-complejidad sea similar. Al eliminar los soportes utilizando medios mecánicos corremos el riesgo de sufrir deformaciones en los espesores finos.

Vuelta de tuerca a la impresora 3D Alaris de Objet

La firma Objet Geometries ha presentado en la feria Euromold el nuevo modelo de su parte baja de gama de impresoras 3D con tecnología Polyjet. Hasta el momento en este sector de impresoras 3D de pequeño formato, tenía la impresora 3D Alaris30 a la que se le incorpora el modelo Alaris24. Una nueva impresora que utiliza la misma plataforma que su hermana mayor pero con unas prestaciones diferentes.

La Alaris30 tenia un área de trabajo de 300x200x150 mm y la nueva Alaris24 tiene un área útil de 240x200x150. Realmente es una reducción gracias al software del área de trabajo, ya que los componentes mecánicos y el tamaño de la maquina es el mismo que el de su predecesora.

La altura de capa que pueden construir es la misma en los dos casos, 28 micras. La resolución también es la misma, 600 dpi en XY y 900 dpi en Z, por lo que el acabado de las piezas y la precisión en los detalles es de las mejores en impresoras de este rango que existen en el mercado. Las dos máquinas tienen una precisión dimensional de 0,1 mm.

Un tema importante son los materiales de trabajo. La nueva Alaris24 utiliza la resina VeroWhite Plus (nueva versión de la clásica VeroWhite) al igual que lo hacía su hermana mayor Alaris30. La verdadera novedad es que han incorporado nuevos materiales al sistema Alaris30. Con lo que han acercado esta impresora 3D a la familia Eden. Ahora puede trabajar con toda la familia vero (VeroWhite Plus, VeroBlack, VaroGray, VeroBlue) y con el material DurusWhite similar al polipropileno.

Como vemos para introducir la nueva maquina en la gama, la han reducido algo en capacidades (área de trabajo) y han aumentado las mismas en la impresora existente (más materiales). El precio de lanzamiento de la Alaris24 es de 16,900 € más los accesorios, maquinaria de limpieza de soportes, consumibles, etc. El precio de la Alaris30 tal como comentamos allá por septiembre se rebajó hasta los 20,000 € con los correspondientes accesorios.

Finalmente varias consideraciones. Dos maquinas muy parecidas para cubrir un sector de mercado, el de las impresoras 3D económicas, con una propuesta de buena calidad. El modelo Alaris30 se acerca mucho a la parte baja de la Eden y prácticamente condena  a la muerte sus dos modelos Eden250 y Eden260V al desaparecer la diferencia más importante que era la capacidad de usar varios materiales. Cosa que ya ocurrió en su competidor Stratasys, donde la Dimension ocasiono la muerte de su modelo ProdigyPlus o FDM200mc y la actual UPrint come terreno a la propia Dimension. La producción de estas máquinas cada vez más económicas dan que pensar a todos los clientes que han pagado y tienen sus máquinas inmediatamente superiores con unas características parecidas y un precio que en su día duplicaba el de las actuales.
Catalogo Alaris24
Catalogo Alaris30

Material Poliamida para tecnología SLS

La tecnología SLS (Sinterizado Selectivo por Láser) funciona compactando mediante un láser el material consumible, habitualmente polvo de poliamida. El láser incide sobre una fina capa de polvo fundiendo sólo el área de la pieza sin tocar el resto del polvo, el cual sirve de sustento para la propia pieza y sus zonas en voladizo. Cuando señalamos que no toca el resto del polvo, no es totalmente exacto ya que el calor del cercano láser afecta al material que no va a compactarse. Asimismo, estas cubas de material en polvo pasan por un proceso de calentamiento ya que la camara de trabajo esta a temperatura cercana a la de fusión del material. Debido a estas condiciones del entorno de trabajo, la poliamida que no se ha solidificado no se puede reutilizar eternamente ya que se van descomponiendo algunas fracciones del polímero y se degradan alguno de los aditivos. Cada vez que se ponga la maquina en marcha hay que introducir un porcentaje de material nuevo sin utilizar e incluso tras haber trabajado 15-20 ciclos es necesario sustituir la cuba de material completa.

Esto puede explicar el alto interés de los proveedores de servicios que trabajan con estas tecnologías en llenar la cuba al máximo y optimizar este desperdicio de material. Por otra parte, si bien el kilogramo de polvo de poliamida es económico comparándolo con otros materiales de prototipado, hay que tener en cuenta la producción de piezas prevista a la hora de elegir tecnología ya que el material que echamos a la basura no es poco.

Las firmas principales de SLS actualmente en el mercado son EOS (www.eos.info) y 3D-Systems (www.3dsystems.com).