La fabricación aditiva para sectores industriales. Manuel Antonio García García

Transcripción

1 La fabricación aditiva para sectores industriales Manuel Antonio García García

2 Información General Fecha de creación: Octubre 2004 Tipo de organización: Entidad privada sin ánimo de lucro Ubicación: Sede central: Parque Científico y Tecnológico de Gijón, Asturias. Delegación en Madrid: Parque Tecnológico de Tres Cantos. Expertise: Tecnologías de fabricación avanzadas y metodologías de diseño Enfoque multisectorial

3 Líneas de actividad Gestión de proyectos e innovación Diseño de producto Ingeniería de producto Procesos de inspección Ingeniería de procesos Tecnologías avanzadas de fabricación

4 Tecnologías de fabricación Sistemas CAD/CAM Arranque de viruta Deformación incremental de chapa Robótica industrial Microtecnologías Fabricación aditiva

5 Qué es la fabricación aditiva? Consiste en la fabricación de piezas a partir de un modelo 3D sin necesidad de moldes ni utillajes, mediante la deposición de capas de material y su posterior consolidación a través de diferentes métodos. Imitamos a la Naturaleza

6 PROCESO de fabricación mediante AM LASER GALVO SISTEMA NIVELADOR CAMA POLVO VOLUMEN DE CONSTRUCCIÓN DEPOSITO ALIMENTACIÓN Cuándo utilizar la Fabricación Aditiva? Series cortas Geometría compleja Pieza personalizada

7 Materiales Escayola 3D SYSTEMS SPECTRUM Z510 Fabricación aditiva en lecho de polvo con aglomerante Materiales: Escayola Celulosa Área de trabajo: 350x250x200 mm Espesor de capa: entre 90 y 200 µm

8 Algunos ejemplos

9 Materiales Plásticos: resinas STRATASYS EDEN 330 Área de trabajo: 330x330x200 mm Espesor de capa: 16 µm STRATASYS OBJET 500 CONNEX Área de trabajo: 500x400x200 mm Espesor de capa: 16 o 33 µm Fabricación aditiva con resinas líquidas y curado con luz UV Materiales: Más de 30 referencias de resinas fotosensibles que simulan diferentes propiedades mecánicas y físicas (gomosidad, rigidez, opacidad, transparencia )

10 Algunos ejemplos

11 Materiales Plásticos: poliamidas EOS P395 EOS FORMIGA P-100 Fabricación aditiva en lecho de polvo por sinterizado láser selectivo Materiales: Poliamida 12 Poliamida recargada con fibra de vidrio, aluminio o fibra de carbono Poliamida negra (*) Poliamida de combustión retardada (*) Disponible bajo pedido Área de trabajo: 340x340x620 mm Espesor de capa: entre 60 y 180 µm Área de trabajo: 200x250x330 mm Espesor de capa: 100 µm

12 Materiales Plásticos: poliamidas

13 Algunos ejemplos

14 Materiales Metálicos EOS M270 EOS M280 Área de trabajo: 250x250x215 mm Espesor de capa: entre 20 y 40 µm Área de trabajo: 250x250x325 mm Espesor de capa: entre 20 y 60 µm Fabricación aditiva en lecho de polvo por sinterizado láser selectivo Materiales: Titanio(*) Aluminio (*) Inconel 718 (*) DM20 (aleación de bronce) Superaleación CoCr Acero inoxidable 15-5 Acero inoxidable 17-4 Acero herramienta (*) Sólo disponibles para EOS M280

15 Casos de éxito: SECTOR AERONAÚTICO

16 Casos de éxito: SECTOR AERONAÚTICO DEFINICIÓN DEL PROCESO DE PEGADO DE LAS ELEMENTALES DEFINICIÓN DE LA SUPPLY CHAIN DEL PRODUCTO. AHORRO DE COSTES DE FABRICACIÓN RECURRENTES, NO RECURRENTES Y DE NO CALIDAD.

17 Casos de éxito: SECTOR AERONAÚTICO Proyecto realizado por PRODINTEC para la empresa RAMEM Rakes o peines de intrumentación. - Sondas de presión y temperatura - Piezas muy complejas de fabricar - Soportan altas temperaturas Fabricación: - Pieza fabricada mediante DMLS de Inconel - Acabado pulido - Fabricada de una única pieza

18 Casos de éxito: SECTOR AERONAÚTICO

19 Casos de éxito: SECTOR AERONAÚTICO

20 Casos de éxito: MOLDE DE INYECCIÓN Inserto inyección con canales conformales Pieza plástico en SAN Luran 368 R Crystal Clear, BASF Temperatura de eyección 100 to 105ºC Inyección con cold runner y nozzle gate Cómo enfriar a la misma velocidad las paredes finas y los cold runner? Cómo hacer los canales requeridos?

21 Casos de éxito: MOLDE DE INYECCIÓN Sin enfriamiento Con enfriamiento Tiempo medio: 152 s Tiempo medio: 6.43 s Temperatura Max. 138ºC Temperatura Max. 79ºC Deformación Max. 0,25 mm Deformación Max. 0,1mm

22 Casos de éxito: MOLDE DE INYECCIÓN PROBLEMA Molde sin refrigeración SOLUCIÓN Fabricación aditiva de molde con refrigeración => deformación en la pieza a inyectar (estrella) BENEFICIOS Eliminación de deformación Estabilidad dimensional Reducción del tiempo de ciclo Aumento de productividad

23 Casos de éxito: MOLDE DE INYECCIÓN PROBLEMA Inserto sin refrigeración óptima SOLUCIÓN Fabricación de inserto con refrigeración óptima => defectos en el acabado superficial de la pieza a inyectar BENEFICIOS Mejora de la calidad superficial Reducción del tiempo de ciclo Aumento de productividad Estabilidad dimensional

24 Casos de éxito: SECTOR ENERGÍA Geometría adaptada a los resultados del CFD.

25 Casos de éxito: SECTOR AUTOMOCIÓN

26 Casos de éxito: SECTOR MÉDICO Rediseño completo y fabricación de un juego de herramientas quirúrgicas, para una cirugía ósea altamente innovadora

27 Casos de éxito: SECTOR MÉDICO Claves del éxito integración de partes filos complejos curvas ergonómicas personalización roscas de máquina aligeradas piezas largas y huecas espesor de pared variable 27

28 Caso de éxito: SECTOR EXTRUSIÓN La obtención de perfiles termoplásticos, mediante el proceso de extrusión continuo, presenta los siguientes problemas: PROBLEMAS: Deformaciones y roturas durante el proceso de extrusión en los perfiles Necesidad de emplear soldadura para fabricar los canales de refrigeración. Refrigeración no óptima debido a limitaciones en los procesos de fabricación.

29 Casos de éxito: SECTOR EXTRUSIÓN SOLUCIÓN: Rediseño del calibrador incorporando canales internos de refrigeración que llegan a las zonas mas complejas de las piezas. Simulación/optimización de cada tipo de calibrador. Fabricación del calibrador mediante IMPRESIÓN 3D. BENEFICIOS: Reducción de puesta en marcha un 75%. Mejora dimensional y geométrica. Aumento de producción, un 20%. Reducción de los índices de rechazos al establecer un proceso robusto. Proceso estable y sin roturas. Reducción del consumo energético.

30 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Contacto: Stand C10