Cree piezas de metal fundido asequibles con impresión 3D

Descubra cómo se pueden utilizar las impresiones FDM moldeables para producir piezas metálicas de bajo coste mediante microfusión.

Uso de la impresión 3D para producir piezas metálicas

DMLS

DMLS es una tecnología de fusión de lecho de polvo que se utiliza para producir piezas metálicas con un alto nivel de precisión dimensional. La naturaleza aditiva de la impresión 3D significa que se pueden crear diseños muy complejos. La libertad de diseño que ofrece DMLS ha sido adoptada por muchas industrias (automotriz y aeroespacial) donde la optimización del peso y el rendimiento son fundamentales (el coste de operar un avión comercial es de aproximadamente 1.000 €/kg, lo que significa que cualquier ahorro de peso se traduce en ahorros significativos en los costes operativos). Esto ha hecho que estas industrias estén dispuestas a justificar el alto costo por pieza del DMLS basándose en el ahorro de costos que supone la producción de piezas complejas y más ligeras. Siempre es recomendable comparar el coste de utilizar un proveedor de servicios de impresión 3D y comprar su propia impresora 3D de metal.

DMLS puede producir piezas de una amplia gama de metales, incluidos aluminio y acero inoxidable, así como materiales biocompatibles exóticos utilizados en la odontología y las industrias médicas como el titanio. Las principales limitaciones de DMLS son el alto costo, el tamaño de construcción pequeño y los largos plazos de entrega en comparación con otras tecnologías de impresión 3D. Las piezas también requieren material de soporte para limitar la probabilidad de que se produzcan distorsiones y deformaciones, y esto también debe eliminarse después de la impresión, lo que aumenta aún más el tiempo de entrega y el costo.

Un gran número de cofias metálicas para coronas y puentes impresas en una sola impresión

(imagen cortesía de Renishaw)

Casting de inversión

El proceso de fundición a la cera perdida tradicionalmente utiliza patrones de cera para producir moldes para fundición, ya que tiene un quemado muy limpio y sin residuos. La siguiente imagen presenta el proceso.

Para la fundición a la cera perdida, los patrones se mecanizan tradicionalmente a partir de un bloque de cera mediante CNC. Alternativamente, para series más grandes, se mecaniza un troquel y los patrones se crean moldeando la cera utilizando el troquel. Las herramientas son una inversión muy costosa y la producción de las matrices suele llevar mucho tiempo (de 2 a 6 semanas).

La impresión 3D ahora se utiliza regularmente junto con una variedad de aplicaciones de fundición a la cera perdida para producir patrones a partir de materiales moldeables. Las impresiones 3D moldeables son comunes en las industrias dental y de joyería y generalmente se producen mediante el proceso de impresión SLA/DLP. Se trata de una tecnología de fotopolimerización en tina que es capaz de producir piezas con una superficie muy lisa y detalles extremadamente finos. La principal limitación del SLA es el tamaño del volumen de construcción de la impresora o el alto costo que implican los patrones más grandes. Para piezas metálicas más grandes, FDM moldeable ofrece una solución rápida y rentable.

El diseño pequeño e intrincado es perfecto para la fundición a la cera perdida SLA. La imagen de arriba muestra un patrón calcinable (izquierda) impreso mediante el proceso SLA y el anillo de fundición final (anillo).

(imagen cortesía de Formlabs)

Para piezas metálicas más grandes, FDM moldeable ofrece una solución rápida y rentable.