MEX vs MIM: Todo es posible

La fabricación aditiva mediante extrusión de materiales metálicos (MEX, por Material Extrusion) es uno de los procesos de Impresión 3D que ha ganado más interés en los últimos años debido a su óptima combinación de economía y sencillez.

El proceso MEX es muy similar al proceso convencional de moldeo por inyección de metal (MIM, por Metal Injection Moulding) basado en la deposición capa a capa de un material compuesto por metal en polvo y polímeros aglutinantes; acabada la impresión, la pieza debe someterse a un proceso de eliminación de aglutinantes y finalmente a un sinterizado para consolidar las partículas metálicas.

Debido al rápido desarrollo reciente de las tecnologías MEX, les importante revisar el trabajo de investigación actual sobre este tema al objeto de comprender mejor el proceso, los parámetros, y las propiedades físicas y mecánicas de las piezas obtenidas. A tal efecto, está ya disponible en Internet un estudio que considero relevante, y al que podrán acceder a través de este enlace:

https://www.mdpi.com/2075-4701/12/3/429/pdf

3DGence Industry F421: Go!!!

Industrial 3D printer manufacturer 3DGence has announced the launch of its latest High-Temperature 3D printing system, the INDUSTRY F421.

The dual-extrusion FFF machine is designed specifically for high-performance applications in sectors such as aerospace, enabling users to print with engineering-grade filaments such as PEEK, PEKK, and ULTEM.

According to 3DGence, the launch is intended to help its customers transition from functional prototyping to full-fledged end-use production. To complement the INDUSTRY F421, the firm has also announced the launch of a new Material Management System and an AS9100-certified PEEK Aero filament.

“At 3DGence, we are supporting our customers across industries in expanding the use of high-temperature and composite materials for end-use applications,” said Ron Faruqui, CEO of 3DGence Americas. “The aerospace industry has the most stringent requirements for material performance due to demanding application environments and critical safety imperatives.”

Based in Poland, 3DGence has been manufacturing high-performance Extrusion-Based 3D Printers since 2014. The firm’s INDUSTRY 3D Printer range has already seen extensive use in sectors such as automotive, aerospace, and medical with over 1000 global installations to date. The new F421 is intended as a successor to the firm’s previous flagship INDUSTRY F420. Much like the newer model, the system is compatible with a plethora of engineering filaments.

For customers on a tighter budget, the company also offers the INDUSTRY F340 and INDUSTRY F350 3D printers. The former is designed for cost-efficient rapid prototyping and provides users with a 260 x 300 x 340 mm build chamber, while the latter features a maximum nozzle temperature of 500°C and a build volume measuring 340 x 340 x 350 mm.

The company’s latest product was designed with productivity in mind. Sporting a large-format 380 x 380 x 420 mm build volume, the INDUSTRY F421 provides ample workspace for both large part and small batch series production. The machine also offers a maximum print speed of 400 mm/s and travel speeds of up to 1 m/s, meaning throughput is a major focus here. Much like the rest of the 3DGence portfolio, the INDUSTRY F421 also boasts an impressive list of material capabilities: With a maximum nozzle temperature of 500°C and an actively heated chamber capable of 180°C, the system can process a wide variety of high-temperature thermoplastics and fiber-reinforced composites. This includes ASA, PC, PEEK, PEKK, and carbon fiber filaments. Specifically, the machine is perfectly suited for the firm’s new PEEK Aero filament. The high-strength polymer combines heat and corrosion resistance for end-use parts in aerospace. Faruqui adds, “Our customers can now rapid prototype and produce proof-of-concept end-parts in PEEK, without doubt of compliance and qualification of the material.”

Of course, when working with engineering materials, it’s also important to consider user safety. The INDUSTRY F421 comes complete with an advanced emissions control system capable of filtering macro dust, nano dust (VOC and UFP), solvent vapor, noxious gases, and other foreign particles. With the help of 3DGence’s new Material Management System, customers also now have a place to store their filaments with the confidence that they’ll be maintained in optimal temperature and humidity conditions. As a cherry on top, the INDUSTRY F421 even has a new three-year warranty policy in select European markets. Sebastian Sczasny, CEO of 3DGence, adds, “With the launch of our new F421, we wanted to make our commitment clear to our users about our quality and service with this new industry standard in warranty. As the market has progressed in requirements and complexity of applications, we designed our printers to meet these enhanced expectations in build quality, component integrity, and ease of use and maintenance.”

(Source: 3D Printing Industry)

¿Sabes realmente qué tecnología de Impresión 3D es la que tú necesitas?

Las tecnologías de Impresión 3D han llegado ya a ser tantas que resulta cada vez más complicado acertar con la tecnología más adecuada para cada caso.  Desde luego, cuando hablamos de Impresión 3D amateur, la respuesta es unánime: FFF. ¿Pero qué pasa cuando hablamos de Impresión 3D para aplicaciones profesionales? Debes tomar la decisión correcta porque de lo contrario en lugar de obtener un buen recorte de costes y tiempos en tu proceso productivo puedes encontrarte con todo lo contrario. ¿Cuál es entonces la mejor tecnología? vamos a ver en este post algunas consideraciones a tener en cuenta.

Primera pregunta: ¿Qué quiero hacer?

Lo primero que necesitas preguntarte es qué quieres imprimir. Aquí el abanico de posibilidades puede reducirse a cuatro:

Modelos de concepto

Prototipos funcionales

Utillajes y fijaciones de montaje

Piezas de uso final

En función de la respuesta que elijas, vas a necesitar unos materiales u otros, lo cual va a decantar tu decisión final hacia unas u otras tecnologías. 

Segunda pregunta: ¿Con qué material lo quiero hacer?

Básicamente, las cuestiones clave que van a orientar tu decisión van a ser la resistencia térmica, mecánica y química.

El material universal no existe, así que deberás elegir el que mejor se adapte a tus requisitos. Desde luego, si hablamos de materiales no-metálicos no cabe duda que las poliamidas ofrecen muchas posibilidades ya que estos materiales combinan de manera óptima solidez y flexibilidad, ofreciendo una amplia gama de aplicaciones que pueden ir desde prototipos funcionales hasta piezas de uso final. Ahora bien, hay que tener en cuenta que la resistencia mecánica de las piezas va a depender en gran medida de su grosor de pared: Con un grosor de pared de 0,6 mm, tu pieza será flexible. Con un grosor de 2 mm, será rígida.

Sin deseas crear piezas no metálicas que sean especialmente resistentes a la abrasión y al desgaste, y/o trabajar bajo condiciones térmicas elevadas, debes optar por tecnologías SLS o HP Multi Jet Fusion, que te permitirán trabajar con poliamidas cargadas de vidrio, material óptimo para esas aplicaciones.

Si necesitas buena resistencia química, tu mejor opción van a ser las poliamidas, ya que ofrecen una excelente resistencia a los productos químicos, especialmente a hidrocarburos, aldehídos, cetonas, bases minerales y sales, alcoholes, combustibles, detergentes, aceites y grasas. De igual modo, ofrecen una buena resistencia a la luz ambiental y a la intemperie.

Si deseas crear piezas flexibles para uso final, creo poder afirmar por lo que yo he visto y las piezas que yo he testeado, que a día de hoy, la tecnología más adecuada sin duda alguna es la tecnología HP Multi Jet Fusion, ya que permite imprimir piezas funcionales en TPU, aptas tanto para prototipos como para productos terminados que deban ofrecer buena resistencia al impacto y a la fatiga.

Si necesitas que tus piezas resistan mucho calor, obviamente los metales van a ser los materiales ganadores. Pero claro, también son más pesados y quizá necesites que la pieza sea ligera. En este caso no te preocupes: ademas de los metales existe una variada gama de materiales no-metálicos aptos para altas temperaturas, aunque debes tener en cuenta que la resistencia final de la pieza va a depender en gran medida de las dimensiones y el grosor de la pared.

Tercera pregunta: ¿Qué nivel de acabado quiero conseguir?

Desde luego, no todas las tecnologías de Impresión 3D ofrecen el mismo acabado. Este es otro factor que deberá ir acorde con la aplicación que le vayas a dar a tu pieza impresa, y de nuevo te recuerdo que la tecnología universal no existe.