Reduce mano de obra y residuos: Impresión 3D de moldes compuestos con CNC 5 ejes

Caso de estudio: Rapid Prototyping

«Estábamos construyendo moldes usando espuma de poliuretano mecanizada CNC y laminado manual GRP (plástico reforzado con fibra de vidrio), pero ese enfoque involucraba demasiada mano de obra y residuos», explica György Juhász, propietario de Rapid Prototyping (Budapest, Hungría), que compró un extrusor robot CEAD en diciembre. «Ahora imprimimos moldes en 3D usando polipropileno reforzado con fibra de vidrio corta al 30% y reducimos nuestro tiempo de mano de obra en un 50%».

Juhász comenzó trabajando con compuestos como constructor de barcos. Sus proyectos incluyen Como Yachts y el Narke Electrojet, que afirma ser la primera moto acuática personal totalmente eléctrica en producción en serie. «En Hungría, no se pueden usar combustibles basados en 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 barata 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 personalizado de camiones y remolques Krismar (Waardamme, Bélgica). «Este es un componente bastante grande, midiendo 2550 x 2200 x 1200 milímetros», dice Juhász. «Queríamos imprimir el espesor máximo posible para evitar deformación y alabeo al enfriar». El espesor de 30 milímetros se imprimió en dos capas de 15 milímetros cada una y usó casi 400 kilogramos de gránulos de polipropileno reforzado con fibra de vidrio.

Rapid Prototyping imprimió el molde usando su extrusor robot CEAD montado en un sistema de mecanizado CNC.

El molde se imprimió en cuatro piezas, incluyendo pieza lateral derecha e izquierda (mostradas aquí).

Después de que la superficie de moldeo de cada pieza fue mecanizada, las cuatro piezas se atornillaron y sujetaron para proporcionar una superficie para laminar.

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

Anterior Siguiente

Lecciones aprendidas

Aunque el proyecto fue exitoso y la impresión 3D ahorró tiempo, Juhász admite que hay mucho que aprender. «Uno de los mayores desafíos con este enfoque es después de la impresión necesitamos encontrar un punto 0 (origen) con la máquina de fresado y software. Hacemos la impresión verticalmente y el fresado horizontalmente —así, el punto de partida y la dirección de cada operación es diferente». También parece caro imprimir sólido en lugar de usar relleno. «Para este proyecto, estábamos al principio», explica. «Una cabeza de extrusor usando gránulos es más barata que una impresora de filamento de gran formato, pero no tan fácil para imprimir relleno. Pero planeamos imprimir un mueble con relleno en el futuro, así que adaptaremos las lecciones aprendidas a nuestra fabricación de herramientas».