Moldes de Inyección con Tecnología PolyJet

La fabricación de piezas mediante moldeado por inyección es una técnica empleada por múltiples industrias para obtener piezas en cantidades masivas, a bajo coste por unidad, y en un corto espacio de tiempo.

Esta tecnica requiere hacer uso de moldes metálicos que presentan ciertas innegables ventajas:

1. Aguantan ciclos de producción muy elevados.
2. Se enfrían rápidamente.
3. Permiten reproducir pequeños detalles con absoluta fidelidad.
4. El material inyectado no se pega a ellos

pero cuya fabricación presenta asimismo ciertas innegables desventajas:

1. Puede requerir semanas o meses en función de su complejidad y tamaño.
2. El coste, proporcional asimismo a su complejidad y tamaño, se mide en miles cuando no en decenas de miles de euros.
3. Existe siempre el riesgo de que el diseño contenga errores que pasen inadvertidos en la pantalla y sean advertidos cuando el molde está fabricado; en tales casos el tiempo y dinero se pierden irremediablemente.
4. Su coste resulta inviable para la fabricación de series cortas

Para compensar tales desventajas, existe la alternativa de fabricar los moldes mediante Sistemas de Producción 3D basados en tecnología PolyJet. Esta alternativa presenta ciertas interesantes ventajas:

1. Detección temprana de errores antes de encargar la fabricación del molde metálico.
2. Reducción de un 50-70% de costes respecto de la fabricación metálica tradicional.
3. Reducción de un 50-90% de tiempos respecto de la fabricación metálica tradicional.
4. Testeo de piezas finales, fabricadas en material final, en condiciones reales de uso final.

Sin embargo, hay que recordar que la resistencia mecánica y térmica de los moldes PolyJet no es comparable a la de los moldes metálicos, y esto reduce su uso a la producción de preseries. ¿De cuantas unidades por molde? La respuesta depende sobre todo del material a inyectar (las temperaturas de inyección no deben superar los 300 grados y las presiones sobre el molde no deberían superar las 20 toneladas) pero "a grosso modo" podríamos segmentar los materiales en cuatro gamas:

Hasta 100 ciclos por molde:

• ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
• PE (Polietileno)
• PP (Polipropileno)
• PS (Poliestireno)
• TPEs (Termoplásticos Elastómeros)

Hasta 80 ciclos por molde:

• PC-ABS (Policarbonato con mezcla de ABS)
• PA (Poliamida)
• POM (Polioximetileno)
• PP+G (PP con carga de Vidrio)

Hasta 40 ciclos por molde:

• PC (Policarbonato)
• POM+G (POM con carga de Vidrio)

Hasta 10 ciclos por molde:

• PA+G (PA con carga de Vidrio
• PC+G (PC con carga de Vidrio)
• PPO (Polióxido de Fenileno)
• PPS (Polisulfuro de Fenileno)

1001fa Imprenta Digital amplía su negocio con la Impresión 3D

Siguiendo el modelo de negocio de la reprografía y la impresión digital, 1001fa ofrece una solución tanto a particulares que necesitan replicar objetos únicos que ya no se fabrican, como a empresas que necesitan imprimir en 3D, aunque no hasta el punto de necesitar adquirir una impresora 3D. Y para ello cuenta con dos tecnologías complementarias: FDM y SLA. Para la tecnología FDM cuenta con un sistema de producción 3D Stratasys Fortus 250mc, y para la tecnología SLA cuenta con una impresora 3D Formlabs. (Seguir leyendo)

Impresión 3D en Labelexpo

Labelexpo es la mayor feria del mundo de la industria de etiquetas e impresión de embalajes.

Este año se va a celebrar en Bruselas del 29 de Septiembre al 2 de Octubre, y para esta ocasión contará con la presencia de Stratasys, fabricante lider mundial de Impresoras 3D y Sistemas de Producción 3D.

Con su presencia en el evento, Stratasys pretende mostrar que el prototipado rápido mediante Impresión 3D puede ser una interesante alternativa para reducir el "time to market" en el proceso de creación de packaging, y que optar por esta alternativa puede ser tambien una buena alternativa para reducir costes en todo el proceso de creación.

Moldes de Inyección impresos en 3D

Hoy vamos a tratar de nuevo sobre la aplicación de la Impresión 3D para la creación de utillajes, y más concretamente, moldes de inyección.

Los moldes de inyección se fabrican partiendo de un tocho de metal, que se somete a procesos de mecanizado tradicional. El coste de la pieza y el tiempo de fabricación son directamente proporcionales al tipo de material utilizado, al tamaño del molde, y a la complejidad de su geometría. Esto representa una dificultad añadida a la hora de obtener prototipos de la pieza final, realizados en el material final. Pero resulta imprescindible si queremos realizar pruebas funcionales antes de encargar la fabricación masiva del producto. Desde luego en ocasiones resulta la única opción, pero indudablemente se trata de una opción costosa.

Afortunadamente existe ya otra opción que consiste en fabricar los moldes mediante impresión 3D. Naturalmente no obtendremos un molde apto para aguantar la fabricación masiva de piezas, pero nos va a servir perfectamente para fabricar unas cuantas decenas de unidades, aptas para ser sometidas a todo tipo de ensayos.

En palabras de Stefano Cademartiri, especialista de Unilever, “Antes, teníamos que esperar varias semanas a recibir las piezas prototipo, y esto suponía siempre un aumento de costes en caso de necesitar iteraciones. Ahora, con la impresión 3D somos capaces de iterar en cuestión de horas, lo que nos permite fabricar piezas prototipo en materiales finales como el polipropileno, pero un 40% más rápido que antes. La tecnología ha mejorado nuestro proceso de fabricación global, permitiéndonos evaluar nuestros diseños rápidamente y eliminar los que no son adecuados, antes de llevar a cabo una inversión importante encaminada a la producción masiva”.

Unilever imprime sus moldes en material Digital ABS, utilizando un sistema de producción 3D Objet500 Connex de Stratasys. El Digital ABS es un material que destaca por su elevada resistencia a la temperatura y por su solidez, lo que lo convierte en la opción ideal para aplicaciones de moldeo por inyección. En palabras de Cademartiri, “Imprimiendo los moldes de inyección en Digital ABS, hemos podido mantener la alta calidad propia de los prototipos fabricados con el sistema tradicional, soportando las elevadas temperaturas y presiones de la máquina de moldeado por inyección, a un coste y con unos plazos de fabricación notablemente reducidos”.

David del Fresno Consultores

Asesoría Estratégica en Manufactura Aditiva

http://daviddft.wix.com/david-del-fresno

Impresión 3D para utillaje médico-hospitalario: CREST

El entrenamiento médico avanzado requiere siempre hacer uso de utillajes especiales de cierta complejidad, al objeto de llevar a cabo ciertos procedimientos fuera de lo común. Dado que practicar con los pacientes no es lo más recomendable en ningún caso, el departamento de urología de la University of Minnesota Medical School está haciendo uso de la Impresión 3D para crear modelos con los que realizar prácticas, así como para fabricar directamente el utillaje necesario para llevarlas a cabo.

Con cierta frecuencia los urólogos llevan a cabo una serie de procedimientos en los riñones, que requieren acceso a través de la piel (vía percutánea). Muy a menudo, el médico encuentra el punto correcto usando una máquina ("Arco C") de guiado fluoroscópico en tiempo real, que implica la colocación de una aguja larga en el riñón, a través de la pared abdominal. El procedimiento requiere hacer un uso prolongado de radiación X, potencialmente dañina tanto para el paciente como para el personal médico implicado en el proceso: Conseguir la maestría en ese tipo de procedimientos requiere mucha práctica, ya que el médico debe dirigir la aguja con precisión hacia su objetivo, sirviéndose de una imagen 2D en escala de grises proporcionada por un intensificador de imagen radiológica.

Los intensificadores de imagen radiológica se utilizan para convertir los rayos X en imágenes de luz visible, permitiendo así a los médicos llevar a cabo cirugías por vía percutánea observando sus movimientos en un monitor de TV. Dado que esas máquinas resultan muy caras para llevar a cabo meras prácticas, los investigadores del Center for Research in Simulations and Education Technologies (CREST) de la University of Minnesota Medical School, han optado por fabricar modelos anatómicos realistas basados en imágenes tomadas del paciente real sobre el que van a trabajar, mediante el uso de la tecnología PolyJet.

Además de eso, están fabricando fijaciones, moldes y utillajes necesarios para simular al máximo el uso de un intensificador de imagen radiológica: Una cámara HD captura la imagen a través de una réplica transparente de riñón, y la muestra en tiempo real en un monitor de ordenador. De esta manera, los estudiantes pueden llevar a cabo sus entrenamientos en un entorno realista. La réplica del riñón la consiguen mediante una Impresora 3D Stratasys Connex basada en tecnología PolyJet. El "riñón" resultante se utiliza de máster para la creación de moldes de silicona con los que se fabricarán los riñones transparentes que se utilizarán para las prácticas. Esto permite producir modelos muy baratos con los que entrenar a los estudiantes tantas veces como sea necesario hasta que alcancen el suficiente grado de maestría para afrontar con éxito una intervención real, con un paciente real. En cuanto al resto del utillaje, lo fabrican mediante un Sistema de Producción 3D Stratasys Fortus basado en tecnología FDM.

Impresión 3D para Kai-Zen en la Estación Espacial Internacional

Vamos a ver en este post una interesante aplicación de la Impresión 3D: La Fabricación Digital Directa de utillajes para Kai-Zen. Más concretamente, una caja de herramientas impresa en 3D, que desde el pasado mes de julio forma parte del equipo de mantenimiento de la Estación Espacial Internacional.

Diseñada por Thales Alenia Space bajo encargo de la ESA (European Space Agency) está fabricada en un Sistema de Producción 3D Stratasys Fortus, utilizando para su construcción el termoplástico ignífugo ULTEM 9085. En palabras de Bram Bekooy, Project Leader de la ESA, "Hasta ahora las herramientas se guardaban en cinco bolsas separadas. Esta solución les parecía engorrosa a los técnicos ya que les hacía perder mucho tiempo. La nueva caja de herramientas incluye pequeños clips para sujetar las herramientas en su sitio correspondiente, en lugar de las cintas de Velcro tradicionalmente usadas, que van perdiendo su adherencia con el tiempo. No obstante, el exterior de la caja va provisto de Velcro a fin de fijarla a un punto mientras trabajan."

A partir del minuto 7:50 del siguiente vídeo se muestra la caja en cuestión:

Impresión 3D en Nylon 12

Un nuevo material ha hecho recientemente su aparición en la escena del 3D Printing: El Nylon 12.

Se trata de un material de nueva formulación, diseñado para ofrecer una combinación de resistencia mecánica, térmica y química fuera de lo común.

Este nuevo material desarrollado por Stratasys está ya a disposición de los usuarios de Sistemas de Producción 3D Fortus 900mc, Fortus 400mc y Fortus 360mc, ofreciendo atractivas oportunidades para la fabricación digital directa de accesorios, fijaciones, plantillas, y utillajes que requieran gran estabilidad dimensional y resistencia mecánica.

También abre nuevas posibilidades para fabricar piezas de uso final con geometrías complejas, que deban soportar flexiones y vibraciones de caracter repetitivo.