SEAM puede acelerar la fabricación aditiva de componentes plásticos ocho veces más que los procesos convencionales. El proceso logra esta velocidad de producción ultrarrápida al combinar la impresión 3D con el sistema de movimiento de una máquina herramienta. Crédito:Fraunhofer IWU
La fabricación aditiva de componentes plásticos de gran volumen es una empresa que requiere mucho tiempo. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Máquinas-Herramienta y Tecnología de Conformado IWU han desarrollado ahora la Fabricación Aditiva por Extrusión de Tornillos (SEAM), un sistema y proceso que es ocho veces más rápido que la impresión 3D convencional. Los visitantes podrán ver la impresora 3D ultrarrápida en acción en el stand C22 de Fraunhofer en el pabellón 2 durante la Hannover Messe del 1 al 5 de abril. 2019.
Las impresoras tridimensionales que construyen pequeños recuerdos capa por capa a partir de plástico derretido se utilizan a menudo en ferias comerciales. Puede llevar hasta una hora producir un recuerdo de bolsillo. Este proceso es demasiado lento para la producción en masa de componentes, según lo requiera la industria automotriz, por ejemplo. Un sistema del Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramienta y Tecnología de Conformado IWU en Chemnitz está llevando la impresión 3D a un nuevo nivel:la tecnología de alta velocidad del sistema tarda solo 18 minutos en producir un componente plástico de 30 centímetros de alto. Un equipo de investigadores de Fraunhofer IWU ha desarrollado esta tecnología para la fabricación aditiva de componentes plásticos resilientes de gran volumen. Los fabricantes de herramientas, así como las industrias automotriz y aeroespacial, se benefician de la innovadora impresora 3-D que logra ocho veces la velocidad de proceso. Esta impresora utiliza el proceso SEAM, abreviatura de Screw Extrusion Additive Manufacturing, desarrollado en el Instituto Chemnitz.
¿Cómo logra SEAM estas altas velocidades de proceso? "Al combinar la tecnología de la máquina herramienta con la impresión 3D, "dice el Dr. Martin Kausch, científico de Fraunhofer IWU. Para procesar el plástico, los investigadores utilizan una unidad especialmente diseñada que derrite la materia prima y la expulsa a una alta tasa de producción. Esta unidad se instala sobre una plataforma de construcción que se puede girar en seis ejes mediante el sistema de movimiento de una máquina herramienta. "Hasta aquí, esta combinación es única, "dice el Dr. Kausch. El plástico caliente se deposita en capas sobre la plataforma de construcción. El sistema de movimiento de la máquina asegura que el panel de construcción se deslice debajo de la boquilla de tal manera que se produzca la forma del componente previamente programada. La mesa puede moverse a una velocidad de un metro por segundo en el X-, Ejes Y y Z y también se puede inclinar hasta 45 grados. "Esto nos permite imprimir ocho veces más rápido que los procesos convencionales, reduciendo enormemente los tiempos de producción de componentes plásticos ".
Este componente experimental es un híbrido de chapa de CFRP y estructuras impresas en 3D:SEAM permite imprimir en componentes moldeados por inyección o chapa por primera vez. Crédito:Fraunhofer-Gesellschaft
La impresora 3D procesa material básico rentable
Cada hora, Se presionan hasta siete kilogramos de plástico a través de la boquilla caliente con un diámetro de un milímetro. Procesos de impresión 3D comparables, como el modelado de deposición fundida (FDM) o el modelado de filamento fundido (FLM), Suelen alcanzar sólo 50 gramos de plástico por hora. Una característica única es que, en lugar del costoso filamento FLM, Los procesos SEAM fluyen libremente, granulado de plástico estándar rentable en resistente, componentes reforzados con fibra de varios metros de tamaño. Este método permite reducir los costes de material en un factor de doscientos.
SEAM permite a los investigadores implementar geometrías complejas sin estructuras de soporte. Lo más destacado es que el nuevo sistema incluso permite imprimir sobre componentes moldeados por inyección existentes. "Como nuestra plataforma de construcción se puede girar, podemos imprimir en estructuras curvas con un eje Z que se mueve por separado, "dice Kausch." En las pruebas, pudimos procesar una amplia variedad de plásticos. Van desde elastómeros termoplásticos hasta plásticos de alto rendimiento con un 50 por ciento de contenido de fibra de carbono. Estos plásticos son materiales que son particularmente relevantes para la industria y no se pueden procesar con las impresoras 3-D tradicionales ".
