Noticias Fabricación Aditiva (impresión 3D)

AIDIMME AIDIMME Antonio Martín Silvestre - 2019-11-12 12:36:48

Aplicaciones de la Fabricación Aditiva

La FA se caracteriza por no necesitar moldes o preformas y por existir pocas limitaciones en cuanto al diseño de las piezas, ya que se pueden construir canales internos, o estructuras y geometrías complejas inviables con otros métodos de fabricación. Ello supone una multitud de nuevas aplicaciones.

Las tecnologías de fabricación aditiva (FA)  se definen como los procesos de unión de materiales para crear objetos, usualmente capa a capa, a partir de los datos 3D de un modelo. Esta tecnología se basa en el aporte de material, de forma opuesta a las técnicas de fabricación sustractiva (mecanizados tradicionales) que se basan en la eliminación de material para conseguir la forma deseada. Existen diferentes tipos de tecnología de FA, caracterizadas por el modo de aplicación de las diferentes capas del material y por el sistema de unión entre las partículas del material.

Existen diversas tecnologías de fabricación adictiva, que se pueden clasificar en función del tipo de material aplicado:

  • Tecnologías para materiales líquidos, por ejemplo la Estereolitografía (SLA), Direct Light
  • Tecnologías para materiales sólidos, por ejemplo Fused Deposition Modelling (FDM), Laminated Object Manufacturing (LOM) o Ultrasonic compaction: Solidica
  • Tecnologías para materiales en polvo, como por ejemplo

Las características físicas del material tienen una gran influencia en  las características de los productos que se obtienen, así como en el coste de las piezas. En este coste tiene gran repercusión la tecnología utilizada ya que los tiempos de proceso suelen ser largos y las máquinas costosas, por lo que el coste de amortización de la máquina es muy importante. De forma orientativa, las características de las piezas obtenidas con los diferentes grupos de materiales son las siguientes:

  • TERMOESTABLES: Utilizan materiales termoestables en formato líquido. Los materiales empleados son resinas fotosensibles con un precio de 180 a 500 €/kg, susceptibles al envejecimiento, y conelevada calidad dimensional, superficial y precisión.
  • TERMOPLÁSTICOS: Utilizan materiales plásticos en formato hilo o polvo. Consiguen una calidad dimensional, superficial y precisión de nivel medio. Las piezas fabricadas no tienen las mismas propiedades en todas direcciones (anisotropía), especialmente las fabricadas mediante impresión 3D. El precio de los materiales oscila entre 25 y 60 €/kg, aunque puede ser mayor en caso de materiales especiales.
  • METALES: Utilizan materiales metálicos en formato polvo esférico o cable. Consiguen una calidad dimensional, superficial y precisión de nivel medio. Las piezas obtenidas normalmente son tratadas posteriormente (mecanizados CNC, tratamientos térmicos o superficiales, etc). Se puede utilizar cualquier metal, aunque hay limitaciones por su nivel de reactividad. Los precios del material oscilan entre 30 y 600 €/kg.

La FA se caracteriza por no necesitar moldes o preformas y  por existir pocas limitaciones en cuanto al diseño de las piezas, ya que se pueden construir canales internos, o estructuras y geometrías complejas inviables con otros métodos de fabricación. Como mayor inconveniente está el elevado tiempo de producción, por lo cual se utiliza para piezas pequeñas, series cortas, productos muy personalizados o sofisticados, etc.

Las aplicaciones más habituales de la FA son:

  • Fabricación de prototipos. Esta aplicación es la más frecuente por el momento. El desarrollo de un prototipo a escala, o con un material plástico que no será el definitivo, suele ser habitual para comprobar diversas características del producto: dimensiones, problemas de montaje, interferencias entre elementos, aspectos ergonómicos relevantes, estética, etc .
  • Fabricación de productos acabados. Esta aplicación crece progresivamente, en especial en industrias con productos de alto valor añadido como la industria aeroespacial, prótesis médicas y equipos especiales. Se consiguen elementos complejos muy difíciles o caros de fabricar con medios convencionales,  piezas de repuesto  que aligeran la carga logística, piezas personalizadas para pacientes concretos, etc. En este caso la utilidad o personalización de la pieza justifica su coste.
  • Fabricación de utillaje. En este caso el utillaje de referencia suelen ser moldes o matrices en los que se introducen determinados elementos fabricados con esta tecnología que permiten reducir el espesor de pared de elementos metálicos, refrigerar mejor el molde y conseguir más productividad, eliminar defectos en la inyección e incluso fabricar moldes completos para tiradas cortas y limitadas.