Maqueta completa antes de pasar a pintura
El acabado es de pintura, realmente artística, al reproducir con gran realismo las superficies del caserio.
El proyecto lo llevo a cabo la empresa Azkenmedia
Prototipos rapidos, servicios de prototipado, moldes de silicona, impresoras 3D, tecnologías para prototipos
Como vemos, todo este proceso es largo y tedioso ya que tenemos que fabricar modelos para sacar la arena de moldes y machos, obtener esos moldes y machos de arena y pasar a fundir. El problema viene si existe algún fallo de diseño en la pieza que se detecta después de todo este proceso. Eso obligaría a modificar o repetir un montón de modelos, con la consiguiente perdida de tiempo y dinero.
Una de las aplicaciones más novedosas relacionadas con la estereolitografía, es la posibilidad de añadir polvo de cerámica a la resina que va a endurecer el rayo láser. Es decir, se carga con polvo de cerámica la resina líquida de SLA y posteriormente se pone en marcha la máquina como habitualmente. Tras acabar el proceso de fabricación esas piezas se someten a un post-procesado y un curado que permite eliminar la resina y compactar el polvo cerámico de forma que se elimina cualquier porosidad. Las piezas resultantes son prototipos cerámicos, 100% funcionales y con unas características excelentes para múltiples aplicaciones industriales. Por ejemplo aplicaciones en biomedicina, aplicaciones industriales de electrónica y aeroespacial, aunque también para otros sectores como la joyería. El proceso es relativamente sencillo y si la serie final de piezas de cerámica es corta, esta seria una buena forma de obtenerla sin necesidad de invertir en costosos utillajes para cerámica. un claro ejemplo de Rapid Manufacturing, en este caso con un material novedoso como la cerámica.
Los materiales cerámicos que se pueden utilizar pueden variar dependiendo la aplicación, siendo la gama muy amplia, donde los más usuales son la alumina, el zirconio o la hidroxiapatita para insertos óseos en biomedicina. Las características y propiedades mecánicas que alcanzan los prototipos cerámicos, difícilmente se pueden simular con prototipos plásticos o metálicos. Las cerámicas cuentan con unas excelentes características como el ser aislantes y resistentes al calor y al desgaste además de ser inoxidables.
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.
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.
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.
La compañia GTRE (Gas Turbine Research Establishment) situada en la India ha fabricado el que puede ser el montaje de prototipos mas grande del mundo. El reto era fabricar una turbina de gas para aeronáutica completa, reproduciendo la totalidad de tuberías y conducciones que la componen. El objetivo era validar el montaje optimo de estos elementos una vez diseñados en el CAD 3D. Hasta el momento utilizaban técnicas como el CNC pero debido a la complejidad de los componentes internos del motor, suponían un alto coste (60.000$) y por eso, para fabricar este nuevo modelo han utilizado la tecnología FDM . Utilizando dos máquinas Fortus de la firma Stratasys fabricaron las 2.500 piezas que forman el motor. La elección de la tecnología supuso un importante ahorro, pasando a tener un presupuesto de 20,000$.
Uno de los materiales que se pueden usar en los sistemas de la parte alta de la gama del fabricante Stratasys es el ULTEM 9085. Sus características principales son la alta resistencia térmica y a productos químicos, y su certificación FST (flame, Smoke and toxicity). Por lo que se considera el Ultem un termoplástico para aplicaciones finales ya que es retardante de llama. Ideal para usarlo en embalajes para transporte en la industria aeronáutica, naval y automoción. Solo se presenta con una opción de color (beige) y sólo se puede cargar en las dos maquinas más grande de la gama, la Fortus 400mc y Fortus 900mc. En la práctica es una opción que podemos solicitar a nuestro proveedor de servicios de prototipado.