Impresoras 3D,
Tecnología de
avanzada
Al alcance de la
industria nacional
El crecimiento de la industria local en los últimos años generó una
creciente demanda de Equipos más potentes, rápidos y actualizados tecnológicamente;
y así, responder a tiempo A necesidades del mercado en la construcción de modelos
y maquetas en 3 dimensiones, Acompañado esto de capacitación y uso de
maquinarias y software avanzados.
Introducción
Una
de las tecnologías de creciente incorporación En la industria como en estudios
de diseño, agencias De publicidad y centros educativos, es la de las Impresiones 3D utilizadas por los
diseñadores para Materializar sus diseños virtuales creados en un software de
CAD.
Las Impresoras 3D son además una
herramienta Fundamental en el diseño y desarrollo de productos Puesto que
permiten realizar todo tipo de testeo del Mismo antes de lanzarlo al mercado.
Históricamente, A principios de los 90, la industria automotriz fue Precursora
en la utilización de esta tecnología, que le permitió reducir en un 50% los
tiempos de lanzamiento al mercado de los nuevos modelos (de 3 años a 18 meses),
pero en ese entonces se trataba de equipos de alta complejidad y con costos muy
elevados que solamente el sector automotriz podía incorporar. Como en otros
casos de tecnología aplicada, con el correr de los años se fue disponiendo de
una importante variedad de nuevos equipos, más veloces y eficientes; y con
precios acordes a la realidad actual.
Las ventajas de tener una
Impresora 3D
·
Detección
temprana de errores: al poder testear el modelo 3D a nivel
funcional, es posible detectar errores en el diseño, pudiéndose recrear el montaje completo del
producto con sus partes mecánicas/electrónicas,
verificándolo dimensional Y estéticamente además de
posibilitar la optimización de materiales a nivel de espesores, anclajes,
etc.
· Optimizacion de los tiempos de desarrollo: la mayor incidencia en el costo total de un diseño/desarrollo
se da en la etapa de proyecto del
mismo. Con la incorporación
de la tecnología de Impresión
3D se asegura optimizar los tiempos de desarrollo, ya que las formas son
materializadas directamente desde la PC del diseñador/creativo sin necesidad de
recurrir al mecanizado o ruteado de la parte; y de este modo el proyecto es
controlado íntegramente dentro de la planta u oficina de diseño, reduciendo
drásticamente la generación de errores y por consiguiente los tiempos del
desarrollo.
·
Herramienta para el marketing: la posibilidad de poder mostrar al cliente o
distribuidor la pieza o producto antes de fabricar el herramental de
producción, permite optimizar el mismo tanto formalmente, como funcional y
estéticamente; pudiendo de ese modo el fabricante percibir anticipadamente la
respuesta del comprador o de los distribuidores.
·
Confidencialidad de sus ideas: la tecnología de Impresión 3D está hoy día al
alcance de cualquier estudio de diseño o PYME, y esto garantiza que la valiosa
información que se maneja en la etapa de desarrollo de un nuevo producto no
requiera ser enviada a prestadores de servicios fuera de la fábrica o el
estudio, resguardando así la confidencialidad del nuevo producto hasta el momento
del lanzamiento al mercado.
Tecnologías de Impresión 3D disponibles en Argentina
Actualmente existen
varias tecnologías de impresión 3D en nuestro mercado, a saber:
·
STL Estereolitografía (STL - Stereolithographie)
·
3DP Impresión 3D (3D Printing)
·
FDM modelado por deposición de material fundido (FDM
- Fused Deposition Modeling)
·
La tecnología STL consiste en la solidificación
de una resina, en estado líquido semi viscoso, de acrílico o epoxi
fotosensible, contenidas en una batea, mediante la energía térmica de un emisor
de rayo láser que recorre un contorno dibujado en coordenadas x - y en cada
capa. Este es uno de los métodos más difundidos, dado que se ha logrado elevada
precisión en perjuicio de la velocidad de construcción en 3D. Las piezas
obtenidas por este método son en general frágil y los equipos costosos,
requiriendo de un local con extractores de aire, bombeo de líquidos, y
operadores capacitados para su operación.
·
La tecnología 3DP está basada en la construcción del prototipo por capas
utilizando materias primas en polvo como harinas provenientes de almidón o
yeso. Estos materiales finamente molidos se colocan en bateas especiales, y una
boquilla que se mueve en el plano x-y proyecta micro gotas de resina
aglomerante (técnica de chorro de tinta) en capas de espesor definido en el eje
z y. Cumplida una capa, la plataforma desciende y una nueva capa se coloca
encima y así sucesivamente, conformando la pieza en 3D. En todos los casos el
prototipo obtenido en esta máquina debe ser limpiado y aspirado en una cámara
de aspiración de polvos, los que luego se recuperan y pueden reutilizarse. Dado
que los materiales utilizados para los modelos son higroscópicos, el prototipo requiere
tratamientos superficiales posteriores que contribuyan tanto a la resistencia
de la pieza (puesto que son frágiles) como para evitar que absorban humedad. Si
bien la inversión requerida para este tipo de equipamiento es bastante menor,
es necesario contar con un espacio exclusivo para la manipulación de la materia
prima (polvos) y los tratamientos posteriores (inmersión en elastómeros a altas
temperaturas); además las piezas obtenidas presentan un acabado superficial no
ideal, siendo utilizadas más para la obtención de maquetas conceptuales que para
verdaderas impresiones 3D.
·
El concepto de la tecnología FDM es la generación de piezas en 3
dimensiones por adición de material plástico en capas. El equipo utiliza
material plástico ABS (para construir la pieza y para generar soportes de la
estructura de ser necesario) en forma de filamento el cual es fundido una vez
que atraviesa un cabezal regulador de la temperatura de fusión y va siendo
depositado en finas capas (en Z constante) en estado semi-líquido hasta formar
la geometría de la pieza. Depositada cada capa, la plataforma desciende para
que el cabezal coloque la siguiente capa de plástico fundido, y así
sucesivamente.
El siguiente es un esquema de su
funcionamiento:
Nuevo concepto
en Impresoras 3D
En
el año 2004 Stratasys decide crear un nuevo concepto en equipamiento para
Prototipos Rápidos e Impresoras 3D, y para ello desarrolla una nueva marca: Dimensión.
Se trata de un equipo pensado para trabajar en un entorno de oficina, sin
necesidad de instalaciones especiales; preparado para recibir documentos por red
y desde distintos puestos de trabajo. A la fecha hay más de 5.200 unidades de
Impresoras 3D Dimensión vendidas en todo el mundo, trabajando en el sector
automotriz, aeroespacial, publicitario, educativo, productos de consumo,
construcción, diseño y desarrollo, militar, productos para el hogar, productos
médicos y de salud, empaque, herramientas etc. Estos equipos trabajan a gran
velocidad y con una óptima relación costo-prestación, convirtiéndolos en una
opción ideal para los requerimientos del mercado actual.
El Concepto de
Impresora 3D
La denominación
de Impresora 3D está dirigido a asociar su simpleza de operación a la de una
impresora de papel: “se materializa la pieza con sólo oprimir un botón” y se configuran
los parámetros desde un “driver” similar al de cualquier impresora de chorro de
tinta. El software que acompaña este equipo (Catalyst) toma el diseño virtual
desde cualquier CAD 3D, lo analiza y lo posiciona en el área de trabajo de la
máquina anticipando la cantidad de material requerido y el tiempo necesario
para materializar la pieza.
La
materia prima utilizada por Dimensión para imprimir en 3D es ABS sólido (en
filamento) y viene almacenado en 2 cartuchos de 1Kg cada uno (un cartucho de
material y otro de soporte), permitiendo así un entorno de trabajo limpio. El
“soporte” es una estructura auxiliar necesaria, que crea el software y luego
materializa el equipo, para poder construir la pieza en el espacio. Hay dos
tipos de soporte, por un lado el que es removido manualmente (línea BST) y por
otro lado el que es soluble (línea SST). La diferencia entre uno y otro radica
en que la remoción del mismo se realiza en el primer caso manualmente y en el
otro por inmersión en un detergente limpiador; en este caso pensado para piezas
cuyas morfologías son de difícil acceso para dicha remoción, como por ejemplo
en una pieza tubular o curva, como es el caso de las griferías. El material se
presenta en colores: rojo, amarillo, blanco, negro, azul, gris, verde; pudiéndose
obtener piezas de colores a elección.
Luego
de completada la creación de la pieza plástica dentro del equipo, simplemente
se remueven los eventuales soportes, y la pieza ya está lista para ser
utilizada.
Estos
equipos entregan así piezas de gran calidad con buenos acabados superficiales
pudiéndose realizar posteriormente cromados, pintados, roscados, mecanizados,
etc., y con la mejor tolerancia dimensional disponible. La resistencia mecánica
de las piezas plásticas obtenidas en estos equipos alcanza hasta un 75% de las
que se obtendrían en el proceso productivo, por el método de inyección.
Dimensión sin límites
Las
áreas de trabajo de estos equipos son de 203 mm. X 203 mm. X 305 mm. Y de 254
mm. X 254 mm. X 305 mm. Respectivamente para los modelos 768 y 1200; siendo
posible construir piezas que excedan estás medidas editando previamente el
archivo de CAD, dividiendo mediante
encastres el diseño en dos o tres partes por separado, y luego procediendo a montarlas
y pegarlas. El diseño de un corte y encastre cuidadoso garantizan la
estabilidad formal y dimensional de las piezas. En el ejemplo de la foto que
acompaña esta parte del texto de la nota se aprecia
el prototipo de la parrilla del Fiat Palio.
