Aplicaciones de impresión 3D en metal (Parte 1)
La tecnología de impresión de metal 3D, como la fabricación de filamentos de metal fundido (metal FFF), presenta una forma innovadora de hacer que las piezas metálicas funcionales sean accesibles para empresas de todos los tamaños. La FFF de metal y la FFF compuesta comparten muchas ventajas de proceso clave sobre la fabricación convencional.
¿Cuáles son algunas de las aplicaciones para las que el metal FFF es adecuado? Esta publicación de blog incluye ejemplos de aplicaciones de metal FFF para 1.) modelos de concepto y validación funcional, y 2.) herramientas de sujeción / alineación.
Los siguientes ejemplos de aplicaciones de metal FFF, aunque no son una lista exhaustiva, pueden servir como ejemplos para ayudar a los fabricantes a obtener una comprensión precisa de las ventajas de la impresión 3D. Markforged recomienda que los fabricantes examinen su propia operación en busca de similitudes y oportunidades para aprovechar las ventajas de la fabricación aditiva de metales.
Para una inmersión completa en los diferentes tipos de aplicaciones de impresión de metales en 3D, descargue nuestro documento técnico sobre Aplicaciones de impresión en 3D de metales.
Modelos conceptuales y validación funcional
Las impresoras Metal FFF son una tecnología de I + D ideal, que permite a los usuarios comprobar de forma rápida y eficaz si la intención de su diseño cumple con los requisitos funcionales. Debido a que el FFF de metal es rápido y liviano en logística, las piezas se pueden imprimir rápidamente y evitar los largos plazos de entrega que son comunes en la fabricación convencional.
Dentro de este espacio, los prototipos son la aplicación más común. Vienen en muchas formas y tamaños, pero por lo general son más valiosos cuando se necesita un prototipo de metal para una pieza de metal. Se requieren prototipos de metal cuando las propiedades requeridas en el prototipo no pueden ser igualadas por partes compuestas. Si bien muchas piezas pueden ser prototipadas por FFF de metal, el tipo de piezas que tienen el ROI más alto son aquellas que son económicamente ineficientes para producir a bajo volumen o que se ven afectadas por largos plazos de entrega.
Piezas a medida. Las piezas de bajo volumen, como impulsores y boquillas personalizados, se pueden crear prototipos y producir en una impresora 3D FFF de metal. Las complejas geometrías requeridas y la naturaleza de bajo volumen de estas piezas se incluyen en esta aplicación.
Piezas fundidas . La fundición a presión es una forma rentable de fabricar piezas complejas a gran volumen. Sin embargo, estas piezas también son extremadamente caras de crear prototipos. Metal FFF permite a los usuarios imprimir piezas con forma cercana a la red para refinar el diseño de la pieza fundida antes de comprometerse con el costo de las herramientas de producción.
Piezas CNC personalizadas. Las impresoras 3D de metal proporcionan un método menos costoso y más rápido que adquirir piezas de terceros fabricantes de CNC, y pueden aumentar materialmente el ancho de banda interno de fabricación. Los prototipos de CNC que son más impactantes de imprimir suelen ser complejos y requieren más operaciones de mecanizado.
Herramientas de sujeción / alineación
Al igual que la creación de prototipos, la sujeción y la alineación son aplicaciones comunes de impresión CFR. Metal FFF agrega una nueva dimensión al espacio de aplicaciones de compuestos existentes, abriendo así nuevas oportunidades.
Las herramientas compuestas son transformadoras, pero tienen sus debilidades. En estas áreas, las piezas metálicas FFF brillan. El metal de la impresora 3D industrial es resistente al calor y al desgaste donde los compuestos no lo son.
Los fabricantes también pueden utilizar las ventajas de rendimiento inherentes a la impresión 3D de metal, que incluyen aligeramiento, canales de enfriamiento, etc., para construir herramientas que funcionen mejor que la alternativa convencional.
Herramientas híbridas. Las piezas metálicas y compuestas impresas en 3D se pueden combinar en herramientas híbridas. Estas herramientas permiten a los usuarios aprovechar las ventajas inherentes de cada tecnología. Esto incluye casos particularmente en los que se requiere resistencia al desgaste localizado; por ejemplo, los usuarios pueden imprimir puntas de metal y cuerpos de plástico.
Herramientas de extremo de brazo de alto desgaste (EOAT). EOAT, que es una aplicación común de compuestos, tiene aplicaciones metálicas específicas adicionales. Los ejemplos incluyen:
- Superficies de alto desgaste donde las herramientas metálicas duran mucho más que las herramientas compuestas.
- Herramientas que operan en ambientes calientes y pueden trabajar con componentes calientes. Algunos EOAT se utilizan en ubicaciones de alta temperatura donde solo el metal puede operar razonablemente.
- EOAT más pequeños e intrincados que son demasiado pequeños o intrincados para el refuerzo continuo de fibra (CFR).
Accesorios de soldadura fuerte. Los accesorios de soldadura fuerte deben ser resistentes a altas temperaturas. Las tecnologías de impresión 3D Metal FFF cumplen estos requisitos y añaden un nivel de personalización. Las piezas metálicas también pueden funcionar en las condiciones de calor extremo de los hornos. Las características complejas y los materiales difíciles de mecanizar encarecen la fabricación convencional.
Portapiezas de alto desgaste (candeleros, cunas, etc). Las herramientas de línea, como candeleros y soportes, están sujetas a abrasión y desgaste repetidos. La impresión 3D de piezas de metal proporciona una manera fácil de hacer herramientas personalizadas con metales endurecidos y resistentes al desgaste.
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