Impresión 3D para restauración de automóviles históricos

Vamos a ver en este post otra interesante aplicación de las impresoras 3D: La restauración de automóviles de colección.

Más concretamente, vamos a ver como lo hace uno de los más importantes restauradores de automóviles de los Estados Unidos: Kinding It Design.

Kindig It utiliza la impresión 3D para fabricar, mediante ingeniería inversa, todo tipo de piezas para diferentes automóviles fabricados hace decenas de años.

Desde los volantes hasta los emblemas laterales, las aplicaciones de la Impresión 3D prácticamente no tienen límite: Kindig It Design utiliza una impresora Fortus 450MC para fabricar casi todas sus piezas, utilizando una variada gama de materiales.

Uno de sus automóviles más populares, el '60 Copper Caddy, contiene múltiples partes impresas: desde el volante hasta el reposabrazos de la consola central, pasando por la cubierta escamoteable que oculta los interruptores del tablero, estas y otras piezas fueron fabricadas con la Fortus 450mc.

Tras la fabricación, las piezas fueron lijadas, pintadas e incluso algunas veces envueltas en tela para crear una apariencia personalizada que las hiciera destacar. En cuanto a los materiales, el material de elección fué el Ultem 9085 por su excelente combinación de resistencia mecánica y certificación FST.

Airbus Delivers Cutting Edge 3D Printed Plane To Qatar Airways

The aviation industry takes a giant leap as Airbus launches their most cutting-edge passenger plane to date.

For this project, Airbus collaborated with the 3D Printing leader firm Stratasys to build the Airbus A350 XWB, which boasts 1,000 3D-printed parts made with state-of-the-art manufacturing techniques: “We are delighted that Stratasys additive manufacturing solutions are being adopted by Airbus for its flagship A350 XWB aircraft. Both companies share a vision of applying innovative technologies to design and manufacturing to create game-changing benefits,” Stratasys Executive Vice President of Business Development, Marketing & Vertical Solutions Dan Yalon said. “Our additive manufacturing solutions can produce complex parts on-demand, ensuring on time delivery while streamlining supply chains. Additive manufacturing also greatly improves the buy-to-fly ratio as significantly less material is wasted than with conventional manufacturing methods. Stratasys is looking forward to bringing these and other advantages to its collaboration with Airbus and to being part of Airbus’ Factory of the Future initiative.” Added.

To fabricate each part on a Fortus 3D Production System, Stratasys used an ULTEM 9085 resin. Though 3D printing has been used in the past for military aircrafts, the Airbus A350 XWB is the first attempt to incorporate Additive Manufacturing in commercial passenger jets.

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Impresión 3D para automóviles ecológicos

El pasado 6 de octubre de 2013, equipos de ingenieros de todo el mundo acudieron a Darwin, Australia, para competir en la carrera de automóviles ecológicos "World Solar Challenge".

Más concretamente, competían 43 equipos de 24 países diferentes cuyos diseños debían ser capaces de recorrer 3.000 Km. usando tan solo energía solar y energía cinética. Entre ellos participaba un vehículo diseñado en la Universidad de Minnesota ("Daedalus") que incluía una serie de piezas fabricadas directamente en un sistema Fortus 400mc. 

FDM es la abreviatura de Fused Deposition Modeling o Modelado por Deposición de material Fundido. El uso de esta tecnología de fabricación digital directa permitió que se pudieran fabricar piezas con ciertos materiales que ofrecían las propiedades necesarias para que el vehículo fuera un éxito brillante: A través de la fabricación aditiva, pudieron eliminar la necesidad de mecanizado, así como ahorrar peso e incorporar algunas piezas muy complejas sin incrementar el coste final.

El grupo utilizó material ABS-M30 para fabricar gran parte del vehículo debido a sus interesantes propiedades de peso ligero, bajo coste y facilidad de uso, aunque para las zonas con mayores requerimientos de resistencia mecánica y térmica optaron por el material ULTEM™ 9085. Mediante el uso de todas las herramientas a su disposición, pudieron llevar el vehículo del concepto a la realidad (y de Minnesota a Australia) en poco menos de un año. En palabras de Neil Dencklau, Líder del Proyecto “La tecnología FDM cambió la manera de enfrentarnos a los problemas de diseño y producción. Uno de los mejores ejemplos es la forma en que diseñamos y ensamblamos los motores; en concreto, me refiero al reto de pegar 80 imanes en el interior de un anillo de acero con algún nivel de precisión. En este caso hicimos uso del material ULTEM para fabricar una plantilla de montaje que se pudiera pegar en el rotor, lo suficientemente fuerte para soportar las fuerzas de repulsión de los imanes mientras se fijaban las piezas y lo suficientemente ligera para que sirviera como un componente aerodinámico una vez que las piezas estuvieran listas. Otro reto al que nos enfrentamos fué el sistema de conductos de enfriamiento de la batería, y en este caso la tecnología FDM nos permitió encontrar la manera de disponer los conductos justo al lado de las baterías”.

Impresión 3D para monoplazas de Fórmula SAE

Formula SAE es una competición de diseño dirigida a estudiantes de ingeniería, organizada por SAE International  (previamente conocida como Sociedad de Ingenieros de Automoción - Society of Automotive Engineers). La competición empezó el año 1978 y desde entonces convoca a universitarios de todo el mundo. Cada equipo debe diseñar, construir, probar y acabar conduciendo un vehículo monoplaza para competición. Los coches son después evaluados por un jurado atendiendo a una serie de criterios entre los que destacan la originalidad del diseño, la economía de combustible, la aceleración y la autonomía, entre otros.

Para la competición de este año, Patrick Harder, estudiante de 4º curso de Ingeniería de Automoción en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berlín, hizo uso de la fabricación digital directa mediante las tecnologías FDM y PolyJet para diseñar un airbox realmente extraordinario que hizo destacar su coche frente a los otros 500 competidores. El airbox, o cámara de admisión de aire, juega un papel fundamental en el rendimiento de un motor: Una cámara bien diseñada hará fluir el aire más eficientemente hacia el interior del motor, lo cual se traducirá en un buen rendimiento. El material Stratasys ULTEM 9085 (en la foto superior destaca por su color dorado) fue utilizado para fabricar en una Fortus 400mc las piezas de la cámara que debían soportar más temperatura (sobre 120°C), mientras que el material Digital ABS (en la foto superior destaca por su color verde) fue utilizado para fabricar en una Connex 500 la cámara de distribución, que es donde se produce la mezcla de aire y combustible.

Como guinda, el equipo utilizó el material transparente VeroClear para fabricar en la Connex 500 la ventana ovalada que en el vídeo insertado más abajo se puede apreciar a los lados de la cámara de admisión. Esa ventana ayudó al equipo de diseño a fijar con precisión la mezcla y asegurar que no se produjeran acumulaciones excesivas de combustible en la cámara de admisión.

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:

VeroClear, Digital ABS y Ultem 9085

Vamos a ver en este post las distintas posibilidades que ofrecen tres extraordinarios materiales de modelado: VeroClear, Digital ABS y Ultem 9085.

Impresión 3D para fabricación de UAVs

UAV Solutions Inc. (Jessup, Maryland) es una compañía norteamericana especializada en el diseño y producción de UAVs (Acrónimo de Unmanned Aerial Vehicles) y sistemas de control para UAVs.

Según el Director Ejecutivo, Bill Davidson, cuando la compañía compró su primera impresora 3D pensaron que se trataba de una tecnología impresionante, pero realmente no entendían todo lo que se podía hacer. Aunque originalmente pensaron que la usarían para producir pequeños prototipos o regalos para sus clientes, lo cierto es que se quedaron cortos ya que la impresión 3D se ha “colado” en cada aspecto de su proceso de fabricación.

Específicamente, han descubierto hasta qué punto el material ULTEM™ 9085 se adapta a las aplicaciones de aviación: El ULTEM, un material ignífugo de alto rendimiento, ofrece una alta relación resistencia-peso y una extraordinaria calificación FST (Acrónimo de Fire, Smoke and Toxicity). El proceso de fabricación basado en FDM (Acrónimo de Fused Deposition Modeling) permite a UAV Solutions hacer cambios rápidamente en las estructuras a construir, posibilitando así cumplir con el alto rendimiento y las exigencias precisas de sus clientes. De hecho, Davidson dice que el uso del material ULTEM 9085 les permite fabricar componentes que no se podrían hacer con los procedimientos de fresado tradicional.

Este video incluye una demostración de vuelo de un UAV fabricado en ULTEM 9085 mediante un sistema de producción Fortus 400mc. Las aplicaciones típicas de este vehículo incluyen el uso por parte de la policía, los bomberos, y otros equipos de emergencia, así como el uso para aplicaciones militares.

Defensa: Dimension Elite y Fortus 400mc para SDS

Fundada en 2002, Lucid Dimensions diseña y fabrica, entre otras aplicaciones defensivas, diversos sistemas de detección y seguimiento de proyectiles.

Desde sus oficinas centrales ubicadas en el Centro Tecnológico de Colorado (Louisville, CO), la compañía utiliza una impresora 3D Stratasys Dimension Elite y un sistema de producción 3D Stratasys Fortus 400mc para el prototipado rápido y fabricación directa de sistemas detectores de proyectiles.

Los detectores de Lucid Dimensions están basados en una tecnología conocida como " Detección Esférica en 3D" (SDS 3D™) la cual utiliza un conjunto de detectores de infrarrojos distribuidos de manera uniforme sobre una esfera, al objeto de obtener un angulo de cobertura de 360x360 grados que permita calcular la posición y trayectoria de uno o más proyectiles, con la máxima precisión.

Los datos obtenidos por el SDS pueden ser transferidos a otros sistemas para otras aplicaciones, que pueden ir desde la simple observación del proyectil, hasta su neutralización mediante el lanzamiento de una contramedida.

Vamos a ver a continuación algunas imágenes de algunos SDS fabricados por Lucid Dimensions en su Fortus 400 mediante Manufactura Digital Aditiva. El color canela de alguno de ellos nos indica a las claras que está fabricado en el famoso material ignífugo ULTEM 9085.

a) Detectores de infrarrojos de onda corta (SWIR): Detectan proyectiles procedentes de múltiples armas de fuego, permitiendo localizar su origen a fin de discriminar si se trata de fuego amigo o enemigo.

ShotSense3D™ SWIR 360º

ShotSense3D™ SWIR 50° x 35° dotado de lentes

ShotSense3D™ SWIR dotado de lentes y visor de punto rojo

ShotSense3D™ SWIR dotado de óptica de precisión

ShotSense3D™ SWIR dotado de lentes Fresnel y montado en trípode

b) Detectores de infrarrojos de onda media (MWIR): Al igual que los SWIR, los MWIR detectan proyectiles procedentes de múltiples armas de fuego permitiendo conocer su origen, aunque su uso más común es el de la visualización y seguimiento del proyectil.

ShotSense3D™ MWIR de 7 pulgadas de diámetro

Para más información sobre maquinaria, materiales y aplicaciones de la Manufactura Digital Aditiva en el sector de la defensa pueden contactar con:

David del Fresno
Consultor tecnológico
Teléfono (+34) 681-284-196
Correo-e: dfresno@analisisysimulacion.com

3D Manufacturing: Cideas adquiere dos Fortus 900mc

C. IDEAS INCORPORATED, empresa lider en los sectores de fabricación digital directa, prototipado rápido y 3D Printing, ha anunciado la adquisición de dos máquinas Fortus 900mc. 

Esta adquisición es la respuesta al incremento continuado de pedidos registrado en 2011 por parte de clientes que están optando por la fabricación digital como alternativa a los elevados costes de la fabricación tradicional. De igual manera, esas dos Fortus 900mc permitirán a C. IDEAS INC. ofrecer una solución al creciente número de pedidos de piezas en plásticos especiales como el Ultem 9085, de obligado uso en aplicaciones aeronauticas gracias a sus propiedades ignífugas y mecánicas. Ahora sus clientes podran diseñar y fabricar piezas más complejas gracias a que ya no tendrán que tener en cuenta las limitaciones impuestas por los métodos de fabricación tradicional.

Volviendo al Ultem 9085: Aunque C. IDEAS ofrece con cada una de sus dos Fortus 900mc la posibilidad de trabajar en hasta siete familias de termoplásticos, su mirada está puesta en el Ultem 9085. En este último año los pedidos de piezas en este material ignífugo se han incrementado significativamente, y todo apunta a que se va a extender su uso en aplicaciones relacionadas con la automoción, la electromedicina y la industria aeroespacial. 

Fundada en 1998, C. IDEAS (http://www.buildparts.com) cuenta con un taller ubicado en Chicago, donde alberga más de 17 máquinas mediante las cuales fabrica bajo demanda piezas de plástico en diferentes materiales: ABS-M30, ABS-M30i, ABS-ESD7, PC-ABS, PC-ISO, PC, ULTEM 9085, PPSF / PPSU, P400, y ABS F1.  Es miembro del Grupo de Usuarios de Fabricación Aditiva (Additive Manufacturing Users Group - AMUG) y de la Sociedad de Ingenieros de Fabricación (Society of Manufacturing Engineers - SME).

Para más información sobre sistemas de Manufactura Digital Aditiva:
David del Fresno
Consultor Tecnológico
Móvil: 681-284-196
Correo-e: dfresno@analisisysimulacion.com

Aeroespacial: Evektor fabrica con Fortus 900mc

Evektor es un diseñador y fabricante de aeronaves ligeras ubicado en Kunovice (República Checa). Fabrica gran parte de sus diseños mediante Manufactura Digital Aditiva en un sistema de producción 3D Fortus 900mc.

Además del sector aeroespacial, Evektor cuenta entre sus nichos de mercado con el sector de la automoción (Skoda) y el sector de la herramienta (Stihl), sectores a los cuales está aportando una extensa y positiva experiencia en 3D Printing mediante tecnología FDM.

En esta foto vemos un ejemplo de prototipo funcional fabricado en ABS M-30 mediante un sistema de producción 3D Fortus. El prototipo fué instalado en el avión con el propósito de hacer pruebas de verificación en condiciones reales de vuelo. La longitud de la pieza es de más o menos 1 metro.

En esta foto vemos un prototipo funcional de helicóptero a escala, fabricado en ABS Plus mediante una impresora 3D Dimension. El prototipo fué fabricado pieza a pieza, y tras someterlas a un proceso de pulido fueron ensambladas y pegadas con un adhesivo tipo Loctite. Después, se añadió una imprimación y se pintó a gusto del cliente final.

En esta foto vemos un prototipo funcional del ensamblaje de un rotor, fabricado en Policarbonato mediante un sistema de producción 3D Fortus. El prototipo fué fabricado pieza a pieza, y, sin someterlas a un proceso de pulido, fueron ensambladas y acopladas a otras piezas metálicas, a fin de someterlo a pruebas funcionales en la fase de verificación del diseño.

http://www.evektor.cz