Impresión 3D de grandes moldes compuestos con una máquina CNC de 5 ejes

“Estábamos construyendo moldes utilizando espuma de poliuretano mecanizada por CNC y laminado manual GRP (plástico reforzado con fibra de vidrio), pero ese enfoque implicaba demasiada mano de obra y desperdicio”, explica György Juhász, propietario de Rapid Prototyping (Budapest, Hungría), que compró un CEAD Robot Extruder en diciembre. "Ahora estamos imprimiendo moldes en 3D con un 30% de polipropileno reforzado con fibra de vidrio corta y reduciendo nuestro tiempo de trabajo en un 50%".

Juhász comenzó a trabajar con composites como constructor de barcos. Sus proyectos incluyen Como Yachts y Narke Electrojet, que afirma ser la primera moto acuática personal totalmente eléctrica del mundo en producción en serie. “En Hungría, no se pueden utilizar combustibles derivados del petróleo en ningún lago, y tenemos el segundo lago más grande de Europa”, explica. “Estamos desarrollando más modelos de barcos eléctricos para empresas. Necesitaba una forma más rápida y económica de crear tapones y moldes para estos proyectos ".

Uno de los primeros proyectos completados con este nuevo sistema de impresión 3D es un molde de fibra de vidrio para una cabina dormitorio compuesta para el fabricante de camiones y remolques personalizados Krismar (Waardamme, Bélgica). “Este es un componente bastante grande, que mide 2550 por 2200 por 1200 milímetros”, dice Juhász. "Queríamos imprimir el máximo grosor posible para evitar deformaciones durante el enfriamiento". El espesor de 30 milímetros se imprimió en dos capas de 15 milímetros cada una y se utilizaron casi 400 kilogramos de gránulos de polipropileno reforzado con fibra de vidrio.

Rapid Prototyping imprimió el molde utilizando su Robot Extrusor CEAD montado en un sistema de mecanizado CNC.

El molde se imprimió en cuatro piezas, incluida la pieza del lado derecho y la pieza del lado izquierdo (que se muestra aquí).

Después de mecanizar la superficie de moldeo de cada pieza, las cuatro piezas se atornillaron y sujetaron para proporcionar una superficie para el laminado.

Luego, la carcasa de la cabina dormitorio se laminó sobre la superficie del molde impreso en 3D.

Aunque el proyecto tuvo éxito y la impresión 3D ahorró tiempo, Juhász admite que hay mucho que aprender. “Uno de los mayores desafíos con este enfoque es que después de la impresión necesitamos encontrar un punto 0 (origen) con la fresadora y el software. Hacemos la impresión verticalmente y el fresado horizontalmente, por lo que el punto de partida y la dirección de cada operación es diferente ". ¿También parece caro imprimir de forma sólida en lugar de utilizar un relleno? “Para este proyecto, estábamos al principio”, explica. “Un cabezal de extrusión que usa gránulos es más económico que una impresora de filamentos de gran formato, pero no es tan fácil para imprimir relleno. Pero estamos planeando imprimir un mueble con relleno en el futuro, por lo que adaptaremos las lecciones aprendidas a la fabricación de nuestras herramientas ”.