Fabricación aditiva de metal: Transformando la producción para aeroespacial y más allá

La fabricación aditiva (impresión 3D) está arrasando en el mundo de la automatización industrial.

En lugar de crear moldes y quitar material, los fabricantes ahora pueden simplemente añadir capas de material para producir artículos a menor coste y con menos desperdicio. La fabricación aditiva de metal (impresión 3D de metal) en particular está ganando tracción y volviéndose especialmente popular en industrias como la aeroespacial.

Según un informe reciente de AMPOWER, se espera que el mercado de fabricación aditiva de metal crezca un 27,9 % para 2024. Con la fabricación aditiva de metal, las empresas pueden construir piezas metálicas resistentes y altamente intrincadas con menos material y esfuerzo que con los procesos de manufactura tradicionales.

Para estar al día con las tendencias del sector, aquí tienes tu guía rápida sobre fabricación aditiva de metal.

Fabricación aditiva de metal explicada

A diferencia de la manufactura convencional que requiere moldes y recortes, la fabricación aditiva construye objetos desde cero usando equipos sofisticados de impresión 3D. El proceso básico ocurre en cinco pasos:

1. Crear un modelo digital.
2. Prepararlo para impresión ahuecándolo, editando tamaños de agujeros, añadiendo soportes, etc.
3. Cortar (slice) el modelo 3D en capas.
4. Imprimir la pieza capa a capa.
5. Postprocesado para obtener el producto final.

Aunque el proceso sigue siendo largely el mismo, hay múltiples formas de imprimir productos usando fabricación aditiva de metal. Aquí algunas de las más comunes:

• Fusión de lecho de polvo — Polvo metálico se coloca en la mesa de manufactura y láseres de electrones de alta energía fusionan el polvo capa a capa para crear el producto final.
• Inyección de metal — El material metálico se funde y aplica directamente sobre la mesa. El metal líquido se enfría rápido y se añaden nuevas capas hasta finalizar.
• Aleación infusionada en horno — Polvo metálico se une con un agente aglutinante líquido. A medida que se añaden más capas del aglutinante, el producto final toma forma.

Cada tipo de fabricación aditiva de metal puede crear múltiples piezas con una amplia variedad de materiales. Algunos de los materiales metálicos aditivos más populares son aleaciones de níquel como Inconel 718 e Inconel 625, acero inoxidable, aluminio y cobre.

Ventajas y desventajas de la fabricación aditiva de metal (impresión 3D de metal)

Hay muchos beneficios de la fabricación aditiva de metal, pero no es ideal para todo tipo de manufactura. Aquí una guía rápida de ventajas e inconvenientes de usar un sistema de fabricación aditiva para construir productos metálicos.

Ventajas

• Reducir requisitos de espacio y coste para almacenar piezas permitiendo producir piezas a demanda localmente.
• Menos desperdicio sin necesidad de recortar o cortar piezas de materiales mayores, lo que también reduce costes de manufactura.
• Producir nuevos productos rápidamente sin necesidad de crear moldes.
• Prototipado más rápido que puede acelerar el desarrollo de producto y dar ventaja competitiva.
• Sin ensamblaje requerido. Las piezas fabricadas aditivamente pueden imprimirse en su totalidad sin unir múltiples piezas.
• Construir piezas altamente intrincadas con mínimo esfuerzo o habilidad.

Desventajas

• Tiempos de construcción lentos hacen que la fabricación aditiva no sea ideal para grandes series de producción.
• Costes iniciales más altos con necesidades de equipamiento más caro.
• El tamaño del producto está limitado por las restricciones del sistema de fabricación aditiva. Impresoras de consumo, por ejemplo, suelen tener lechos de impresión menores a un pie cúbico.

¿Quieres saber más sobre fabricación aditiva? Consulta estos blogs de Spatial: Impresión 3D para fabricación aditiva: lo que necesitas saber El proceso de SLS en fabricación aditiva

Aplicaciones de la fabricación aditiva de metal

Originalmente, la fabricación aditiva de metal se usaba principalmente para prototipado. Los fabricantes podían diseñar e imprimir rápidamente productos listos para test antes de invertir en moldes y equipamiento para series mayores usando software de fabricación aditiva de metal. A medida que la tecnología avanzó y la fabricación aditiva se volvió más asequible, ha sido adoptada por una amplia variedad de industrias.

La industria aeroespacial ha sido uno de los principales adoptantes de la fabricación aditiva. Las empresas aeroespaciales usan Fabricación Aditiva (AM) para diseñar y construir piezas metálicas altamente intrincadas que de otro modo no serían posibles con métodos convencionales.

Al haber menos desperdicio, los fabricantes aeroespaciales pueden reducir peso sin sacrificar integridad estructural, esencial al diseñar aeronaves.

La industria médica también ha usado fabricación aditiva para crear herramientas e instrumentos únicos para procedimientos específicos. Los profesionales médicos ya no tienen que esperar a que un fabricante diseñe y construya herramientas. Pueden crear las herramientas exactas que necesitan en una fracción del tiempo —a un coste mucho menor, internamente— para asistir en procedimientos complejos.

Optimiza la producción con fabricación aditiva de metal

La fabricación aditiva de metal puede no reemplazar los procesos de manufactura convencionales, pero ofrece muchos beneficios sustanciales para fabricantes en una amplia variedad de industrias.

Si te interesa acelerar la fabricación aditiva de metal, habla con los expertos de Spatial. Durante más de 35 años, hemos ayudado a empresas manufactureras a desarrollar aplicaciones de software 3D para digitalizar su flujo de trabajo con nuestros kits de desarrollo de software de modelado 3D y experiencia.

Contáctanos para descubrir cómo Spatial puede elevar tu proceso de manufactura y digitalizar tu flujo de trabajo.