¿Qué es la fabricación aditiva? - Tipos y funcionamiento

¿Qué es la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva (FA), también conocida como impresión 3D, es un enfoque transformador de la producción industrial que permite la creación de piezas y sistemas más ligeros y resistentes. Como su nombre lo indica, la fabricación aditiva agrega material para crear un objeto.

La fabricación aditiva (AM) o fabricación aditiva por capas (ALM) es el nombre de producción industrial para la impresión 3D, un proceso controlado por computadora que crea objetos tridimensionales depositando materiales, generalmente en capas.

Según GE Additive, este es otro avance tecnológico hecho posible por la transición de procesos analógicos a digitales. En las últimas décadas, la comunicación, la imagen, las décadas, la arquitectura y la ingeniería han pasado por sus propias revoluciones digitales. Ahora la fabricación aditiva puede aportar flexibilidad y eficiencia digital a la fabricación.

La fabricación aditiva utiliza software CAD (diseño asistido por computadora) o escáneres de objetos 3D para controlar el hardware de modo que el material se deposite capa por capa en formas geométricas precisas. Como sugiere el nombre, la fabricación aditiva agrega material para crear un objeto. Por el contrario, cuando se crea un objeto por medios convencionales, a menudo es necesario eliminar material mecanizándolo, tallando, fresando, moldeando o de otra manera.

Aunque los términos "impresión 3D" y "creación rápida de prototipos" se usan de manera informal para hablar sobre la fabricación aditiva, cada proceso es en realidad un subconjunto de la fabricación aditiva.

Si bien la fabricación aditiva puede parecer nueva para muchos, en realidad existe desde hace varias décadas. En las aplicaciones adecuadas, la fabricación aditiva ofrece una combinación perfecta de rendimiento mejorado, geometrías complejas y fabricación simplificada. Como resultado, hay muchas oportunidades para aquellos que están activamente comprometidos con la fabricación aditiva.

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¿Quién inventó la AM?

El primer equipo de producción para impresión 3D fue desarrollado por Hideo Kodama del Instituto de Investigación Industrial Municipal de Nagoya cuando inventó dos métodos aditivos para hacer modelos 3D.

¿Cómo funciona la fabricación aditiva?

Con la ayuda de CAD (diseño asistido por computadora) o escáneres de objetos 3D, la fabricación aditiva permite la creación de objetos con formas geométricas precisas. Estos se construyen capa por capa, en contraste con la fabricación tradicional que a menudo requiere mecanizado u otras técnicas para eliminar el exceso de material.

La impresión 3D, la creación rápida de prototipos y la fabricación aditiva son términos que se utilizan para describir los mismos procesos en general. Las estructuras y los componentes complejos se crean mediante capas de materiales que se construyen paso a paso.

Esta tecnología, que existe desde hace más de tres décadas, ha ganado popularidad recientemente y ya no es solo un medio para hacer un prototipo impreso en 3D, sino que ofrece componentes completamente funcionales. Las posibilidades son casi ilimitadas, ya que la industria de la impresión 3D atiende a sectores que van desde la industria pesada hasta la medicina que desean aprovechar las tecnologías de precisión que se ofrecen.

Si bien la fabricación aditiva ofrece el potencial de nuevas oportunidades en la ciencia, el concepto y cómo funciona es sorprendentemente simple.

Tecnologías de fabricación aditiva

1. Sinterización

Durante la sinterización, se utiliza calor para crear una masa sólida sin licuarla. La sinterización es similar a la fotocopia 2D tradicional, en la que el tóner se funde de forma selectiva para crear una imagen en papel.

2. Sinterización directa de metal por láser (DMLS)

Dentro de DMLS, un láser sinteriza cada capa de polvo metálico para que las partículas metálicas se adhieran entre sí. Las máquinas DMLS producen objetos de alta resolución con características de superficie deseables y propiedades mecánicas requeridas. Con SLS, un láser sinteriza polvos termoplásticos para que las partículas se adhieran entre sí.

3. Fusión directa de metal por láser (DMLM) y fusión por haz de electrones (EBM)

Por el contrario, los materiales en los procesos DMLM y EBM se funden por completo. Con DMLM, un láser funde completamente cada capa de polvo metálico, mientras que EBM utiliza haces de electrones de alta potencia para fundir el polvo metálico. Ambas tecnologías son ideales para crear objetos densos y no porosos.

4. Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía (SLA) utiliza la fotopolimerización para imprimir objetos cerámicos. El proceso utiliza un láser UV que se quema selectivamente en un recipiente hecho de resina de fotopolímero. Las resinas curables con UV producen piezas resistentes a la torsión que pueden soportar temperaturas extremas.

¿Cuánto dura el proceso?

El tiempo de impresión tiene en cuenta algunos factores, incluido el tamaño de la pieza y la configuración utilizada para la impresión. La calidad de la pieza acabada también es importante a la hora de determinar el tiempo de impresión, ya que los artículos de mayor calidad tardan más en producirse.

AM puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas o días:la velocidad, la resolución y el volumen del material son factores importantes aquí.

Materiales de fabricación aditiva

Es posible utilizar muchos materiales diferentes para crear objetos impresos en 3D. La tecnología AM fabrica piezas de motores a reacción a partir de aleaciones metálicas avanzadas y también elabora golosinas de chocolate y otros alimentos.

• Termoplásticos: Los polímeros termoplásticos siguen siendo la clase de materiales más popular para la fabricación aditiva. El acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), el ácido poliláctico (PLA) y el policarbonato (PC) ofrecen diferentes ventajas en diferentes aplicaciones. El alcohol polivinílico soluble en agua (PVA) se usa normalmente para crear estructuras de soporte temporales que luego se disuelven.
• Metales: En la fabricación aditiva se utilizan muchos metales y aleaciones de metales diferentes, desde metales preciosos como el oro y la plata hasta metales estratégicos como el acero inoxidable y el titanio.
• Cerámica: También se ha utilizado una variedad de cerámicas en la fabricación aditiva, incluida la zirconia, la alúmina y el fosfato tricálcico. Además, el polvo de vidrio y el adhesivo se hornean juntos alternativamente para crear clases completamente nuevas de productos de vidrio.
• Productos bioquímicos: Las aplicaciones bioquímicas para el cuidado de la salud incluyen el uso de materiales endurecidos hechos de silicio, fosfato de calcio y zinc para sostener las estructuras óseas cuando se produce un crecimiento óseo nuevo. Los investigadores también están investigando el uso de tintas biológicas hechas de células madre para formar todo, desde vasos sanguíneos hasta ampollas y más.

Tipos de procesos de fabricación aditiva

Hay una serie de procesos AM distintos con sus propios estándares, que incluyen:

• Lavado de aglutinante
• Deposición de energía dirigida
• Extrusión de materiales
• Fusión de lecho de polvo
• Laminación de láminas
• Polimerización en tina
• Lanzamiento de material

1. Chorro de aglomerante

El proceso de inyección de aglutinante utiliza dos materiales; un material a base de polvo y un aglutinante. El aglutinante actúa como un adhesivo entre capas de polvo. El aglutinante suele estar en forma líquida y el material de construcción en forma de polvo.

Un cabezal de impresión se mueve horizontalmente a lo largo de los ejes x e y de la máquina y deposita alternativamente capas del material de construcción y el material de unión. Después de cada nivel, el objeto que se va a imprimir se baja a su plataforma de construcción.

Debido al método de encuadernación, las propiedades del material no siempre son adecuadas para los componentes y, a pesar de la velocidad de impresión relativa, el procesamiento posterior adicional puede extender significativamente el proceso general.

Al igual que con otros procesos de fabricación a base de polvo, el objeto que se va a imprimir se sostiene por sí mismo en el lecho de polvo y se retira del polvo no ligado una vez terminado.

Fuente de la imagen:https://www.additively.com/en/learn-about/binder-jetting

Binder Jetting:paso a paso

• El material en polvo se extiende sobre la plataforma de construcción con un rodillo.
• El cabezal de impresión deposita el adhesivo aglutinante sobre el polvo donde sea necesario.
• La plataforma de construcción desciende según el grosor de la capa del modelo.
• Se extiende otra capa de polvo sobre la capa anterior. El objeto se forma donde el polvo se une al líquido.
• El polvo suelto permanece en la posición que rodea al objeto.
• El proceso se repite hasta que se ha hecho todo el objeto.

2. Deposición de energía dirigida / Fusión por haz de electrones (EBM)

La deposición de energía dirigida (DED) cubre una serie de términos:"Conformación de red diseñada con láser, fabricación de luz dirigida, deposición directa de metal, recubrimiento láser 3D". Es un proceso de impresión más complejo, comúnmente utilizado para reparar o agregar material adicional a los componentes existentes.

Una máquina DED típica consta de una boquilla montada en un brazo multieje que deposita el material fundido en la superficie especificada donde se solidifica. El proceso es similar en principio a la extrusión de material, pero la boquilla puede moverse en varias direcciones y no está unida a un eje específico.

El material, que puede depositarse desde cualquier ángulo gracias a máquinas de 4 y 5 ejes, se funde durante el depósito con un láser o un haz de electrones. El método se puede usar con polímeros y cerámicas, pero normalmente se usa con metales en forma de polvo o alambre. Las aplicaciones típicas incluyen la reparación y el mantenimiento de piezas estructurales.

Deposición directa de energía:paso a paso

• El brazo de 4 o 5 ejes con boquilla se mueve alrededor de un objeto fijo.
• El material se deposita desde la boquilla sobre las superficies existentes del objeto.
• El material se proporciona en forma de alambre o polvo.
• El material se funde mediante un láser, un haz de electrones o un arco de plasma tras la deposición.
• Se agrega más material capa por capa y se solidifica, creando o reparando nuevas características de material en el objeto existente.

3. Extrusión de materiales

El modelado de deposición de fusibles (FDM) es un proceso común de extrusión de materiales y es una marca registrada de Stratasys. El material se extrae a través de una boquilla donde se calienta y luego se deposita capa por capa. La boquilla se puede mover horizontalmente y una plataforma se mueve verticalmente hacia arriba y hacia abajo después de que se haya depositado cada nueva capa. Es una técnica de uso común que se encuentra en muchas impresoras 3D domésticas y de pasatiempos de bajo costo.

El proceso tiene muchos factores que afectan la calidad del modelo final, pero tiene un gran potencial y factibilidad cuando estos factores se controlan con éxito. Si bien FDM es similar a todos los demás procesos de impresión 3D en que se construye capa por capa, varía en que el material se agrega a través de una boquilla bajo presión constante y en un flujo continuo.

Esta presión debe mantenerse constante ya una velocidad constante para permitir resultados precisos. Las capas de material se pueden unir mediante control de temperatura o mediante el uso de medios químicos. El material a menudo se agrega a la máquina en forma de bobina, como se muestra en el diagrama.

Fuente de la imagen:https://www.additively.com/en/learn-about/fused-deposition-modeling

Extrusión de materiales:paso a paso

• La primera capa se construye a medida que la boquilla deposita el material donde se requiere en el área de la sección transversal del primer corte del objeto.
• Las siguientes capas se agregan encima de las capas anteriores.
• Las capas se fusionan al depositarse ya que el material está en estado fundido.

4. Fusión de lecho de polvo

El proceso de fusión de lecho de polvo incluye las siguientes técnicas de impresión comúnmente utilizadas:sinterización directa de metal por láser (DMLS), fusión por haz de electrones (EBM), sinterización selectiva por calor (SHS), fusión selectiva por láser (SLM) y sinterización selectiva por láser (SLS).

Los procesos de fusión de lecho de polvo (PBF) utilizan un láser o un haz de electrones para derretir materiales en polvo y fusionarlos. Los procesos de fusión por haz de electrones (EBM) requieren vacío, pero se pueden usar con metales y aleaciones para fabricar piezas funcionales. En todos los procesos de PBF, el material en polvo se distribuye sobre las capas anteriores.

Hay varios mecanismos para que esto suceda, incluido un rodillo o una cuchilla. Un embudo o un depósito debajo del lecho asegura el suministro de material fresco. La sinterización directa de metal por láser (DMLS) es lo mismo que SLS, pero utiliza metales, no plásticos.

El proceso sinteriza el polvo capa por capa. La sinterización por calor selectivo se diferencia de otros métodos en que utiliza un cabezal de impresión térmico calentado para fundir el material en polvo. Como antes, las capas se agregan con un rodillo entre las capas de fusión. Una plataforma baja el modelo en consecuencia.

Fusión de lecho de polvo:paso a paso

• Se extiende una capa de material, normalmente de 0,1 mm de espesor, sobre la plataforma de construcción.
• Un láser fusiona la primera capa o la primera sección transversal del modelo.
• Se extiende una nueva capa de polvo sobre la capa anterior con un rodillo.
• Se fusionan y agregan más capas o secciones transversales.
• El proceso se repite hasta que se crea todo el modelo. El polvo suelto y sin fundir permanece en su posición, pero se elimina durante el procesamiento posterior.

5. Laminación de láminas

Los procesos de laminación de láminas incluyen la fabricación de Aditivos Ultrasónicos (UAM) y la fabricación de Objetos Laminados (LOM). En la fabricación de aditivos ultrasónicos se utilizan láminas o tiras metálicas que se unen entre sí mediante soldadura ultrasónica.

El proceso requiere mecanizado CNC adicional y la eliminación del metal suelto, a menudo durante el proceso de soldadura. La fabricación de objetos laminados (LOM) utiliza un enfoque similar capa por capa, pero utiliza papel como material y adhesivo en lugar de soldadura. El proceso LOM utiliza un método de sombreado durante la impresión para facilitar su eliminación después de la creación.

Los objetos laminados se utilizan a menudo para modelos estéticos y visuales y no son adecuados para fines estructurales. UAM utiliza metales e incluye aluminio, cobre, acero inoxidable y titanio. El proceso tiene una temperatura baja y permite la creación de geometrías internas. El proceso puede combinar diferentes materiales y requiere relativamente poca energía ya que el metal no se funde.

Laminación de láminas:paso a paso

• El material se coloca en su lugar en la plataforma de corte.
• El material se une en su lugar, sobre la capa anterior, utilizando el adhesivo.
• Luego se corta la forma requerida de la capa, con láser o cuchillo.
• Se agrega la siguiente capa.
• Los pasos dos y tres se pueden invertir y, alternativamente, el material se puede cortar antes de colocarlo y unirlo.

6. Polimerización en cuba

En la polimerización en cuba, se utiliza una cuba de resina fotopolimérica líquida, a partir de la cual se construye el modelo capa por capa. Se utiliza luz ultravioleta (UV) para curar o endurecer la resina según sea necesario, mientras que una plataforma mueve el objeto fabricado hacia abajo a medida que se cura cada nueva capa.

Debido a que el proceso usa líquido para formar objetos, no hay soporte estructural del material durante la fase de construcción. A diferencia de los procesos a base de polvo, en los que el soporte lo proporciona el material no ligado. En este caso, a menudo es necesario agregar estructuras de soporte.

Las resinas se curan mediante un proceso de fotopolimerización o luz ultravioleta, en el que la luz se dirige a través de la superficie de la resina mediante espejos motorizados. Cuando la resina entra en contacto con la luz, se endurece o endurece.

Fotopolimerización – Paso a Paso

• La plataforma de construcción se baja desde la parte superior de la tina de resina hacia abajo según el grosor de la capa.
• Una luz ultravioleta cura la resina capa por capa. La plataforma continúa moviéndose hacia abajo y se construyen capas adicionales encima de la anterior.
• Algunas máquinas usan una cuchilla que se mueve entre las capas para proporcionar una base de resina suave sobre la que construir la siguiente capa.
• Después de terminar, se drena la resina de la tina y se retira el objeto.

7. Chorro de material

La inyección de material crea objetos de manera similar a una impresora de inyección de tinta bidimensional. El material se inyecta en una plataforma de construcción utilizando un enfoque continuo o de gota a demanda (DOD).

El material se rocía sobre la superficie o plataforma, donde se solidifica y el modelo se construye capa por capa. El material se deposita desde una boquilla que se mueve horizontalmente a través de la plataforma de construcción. Las máquinas difieren en su complejidad y en sus métodos para controlar la deposición de material. Luego, las capas de material se curan o endurecen con luz ultravioleta (UV).

Debido a que el material debe depositarse en gotas, el número de materiales disponibles para su uso es limitado. Los polímeros y las ceras son materiales adecuados y ampliamente utilizados debido a su naturaleza viscosa y su capacidad para formar gotas.

Inyección de material:paso a paso

• El cabezal de impresión se coloca sobre la plataforma de construcción.
• Las gotas de material se depositan desde el cabezal de impresión sobre la superficie donde sea necesario, utilizando un método térmico o piezoeléctrico.
• Las gotas de material se solidifican y forman la primera capa.
• Se construyen más capas como antes encima de la anterior.
• Se permite que las capas se enfríen y endurezcan o se curan con luz ultravioleta. El procesamiento posterior incluye la eliminación del material de soporte.

Ventajas de la fabricación aditiva

• El costo de entrada continúa cayendo
• Ahorrarás en residuos materiales y energía.
• La creación de prototipos cuesta mucho menos.
• Las tiradas de producción pequeñas a menudo resultan más rápidas y menos costosas.
• No necesita tanto inventario disponible.
• Es más fácil recrear y optimizar piezas heredadas.
• Puede mejorar la confiabilidad de las piezas.
• Puede consolidar un ensamblaje en partes individuales.
• Soporta de manera única los nuevos métodos de diseño impulsados ​​por Ai
• Es compatible de forma única con la estructura Lattice.

Aplicación de Fabricación Aditiva

Aeroespacial

AM se destaca en la fabricación de piezas con diseños geométricos complejos que ahorran peso. Por lo tanto, suele ser la solución perfecta para fabricar piezas aeroespaciales resistentes y ligeras.

En agosto de 2013, la NASA probó con éxito un inyector de cohete impreso SLM durante una prueba de fuego caliente que generó 20,000 libras de empuje. En 2015, la FAA aprobó la primera pieza impresa en 3D para su uso en un motor comercial. El motor LEAP de CFM tiene 19 boquillas de combustible impresas en 3D. Según Aviation Week, en el Salón Aeronáutico de París de 2017 se exhibieron piezas estructurales del Boeing 787 certificadas por la FAA hechas de alambre de titanio.

Automoción

CNN informó que el equipo de carreras de McLaren está utilizando piezas impresas en 3D en sus autos de carrera de Fórmula 1. Un reemplazo del alerón trasero tardó unos 10 días en producirse en lugar de cinco semanas. El equipo ya ha producido más de 50 piezas diferentes utilizando la fabricación aditiva.

En la industria automotriz, el potencial de creación rápida de prototipos de AM genera un gran interés a medida que aparecen las piezas de producción. Por ejemplo, las aleaciones de aluminio se usan para producir tubos de escape y piezas de bombas, y los polímeros se usan para producir parachoques.

Cuidado de la salud

En la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York, un estudio clínico con 300 pacientes está evaluando la eficacia de modelos multicolores de cáncer de riñón específicos para cada paciente mediante la fabricación aditiva. El estudio investiga si dichos modelos ayudan de manera efectiva a los cirujanos con evaluaciones preoperatorias y orientación durante la cirugía.

El fabricante mundial de dispositivos médicos Stryker está financiando un proyecto de investigación en Australia para utilizar tecnología de fabricación aditiva para crear implantes quirúrgicos impresos en 3D, personalizados y bajo demanda para pacientes con cáncer de hueso.

En general, las aplicaciones de atención médica para la fabricación aditiva están creciendo, especialmente cuando se demuestra la seguridad y eficacia de los dispositivos médicos construidos por AM. La producción de órganos sintéticos únicos también es prometedora.

Desarrollo de productos

A medida que se realiza el potencial de la flexibilidad de diseño de AM, los conceptos de diseño que alguna vez fueron imposibles ahora se vuelven a imaginar con éxito. La fabricación aditiva libera el potencial creativo de los diseñadores que ahora pueden operar sin las limitaciones bajo las cuales alguna vez trabajaron.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva (FA), también conocida como impresión 3D, es un enfoque transformador de la producción industrial que permite la creación de piezas y sistemas más ligeros y resistentes. Como su nombre lo indica, la fabricación aditiva agrega material para crear un objeto.

¿Qué es el proceso de fabricación aditiva?

La fabricación aditiva es un proceso de impresión 3D específico. Este proceso construye partes capa por capa depositando material de acuerdo con datos de diseño digital 3D. Por ejemplo, en lugar de fresar una pieza de trabajo a partir de un bloque sólido, la fabricación aditiva construye la pieza capa por capa a partir del material suministrado como un polvo fino.

¿Cuáles son los tipos de fabricación aditiva?

Tipos de fabricación aditiva:

1. Lavado de aglutinante.
2. Deposición de energía dirigida.
3. Fusión de lecho de polvo.
4. Laminación de láminas.
5. Extrusión de materiales.
6. Lanzamiento de material.
7. Foto polimerización en tina.

¿Qué significa fabricación aditiva?

La fabricación aditiva es el proceso de crear un objeto construyéndolo una capa a la vez. Es lo opuesto a la fabricación sustractiva, en la que se crea un objeto cortando un bloque sólido de material hasta completar el producto final.

¿Qué productos se fabrican a partir de la fabricación aditiva?

Las aplicaciones comunes incluyen conductos de sistemas de control ambiental (ECS), componentes interiores de aeronaves cosméticas personalizadas, componentes de motores de cohetes, revestimientos de combustores, herramientas para materiales compuestos, tanques de aceite y combustible, y componentes de vehículos aéreos no tripulados. La impresión 3D genera piezas complejas y consolidadas de alta resistencia.

¿Por qué se llama fabricación aditiva?

Esto es diferente a otras formas tradicionales de crear o forjar productos, en las que el material se corta o elimina de un objeto más grande para lograr el producto final. Para responder simplemente a la pregunta "¿Por qué se llama fabricación aditiva?", es porque el proceso de construcción agrega en lugar de restar materia prima.

¿Es lo mismo la fabricación aditiva que la impresión 3D?

Entre los términos impresión 3D y fabricación aditiva no hay diferencia. La impresión 3D y la fabricación aditiva son sinónimos del mismo proceso. Ambos términos hacen referencia al proceso de construcción de piezas uniendo material capa por capa desde un archivo CAD.

¿Qué significa estereolitografía?

La estereolitografía (SLA) es un proceso de fabricación aditiva que crea prototipos, patrones y productos sólidos a partir de dibujos CAD. SLA permite la construcción de prototipos de plástico sólido que se tejen a partir de una pistola de rayos láser alimentada por CAD.

¿Cuáles son los beneficios de la fabricación aditiva?

Ventajas de la fabricación aditiva:

• El costo de entrada sigue cayendo.
• Ahorrarás en residuos materiales y energía.
• La creación de prototipos cuesta mucho menos.
• Las tiradas de producción pequeñas a menudo resultan más rápidas y menos costosas.
• No necesita tanto inventario disponible.
• Es más fácil recrear y optimizar piezas heredadas.

¿La soldadura es fabricación aditiva?

La aplicación de la soldadura en la fabricación aditiva (AM) para la fabricación de componentes metálicos es uno de los intereses de investigación y desarrollo de más rápido crecimiento. Las fuentes de energía como el láser, el haz de electrones y la soldadura por arco se utilizan para fundir y depositar la materia prima en forma de polvo o alambre.

¿Cuál es una desventaja de la fabricación aditiva?

Desventajas:el costo de producción es alto:con el uso de técnicas distintas a la fabricación aditiva, las piezas se pueden fabricar más rápido y, por lo tanto, el tiempo adicional puede generar costos más altos. Además, las máquinas de fabricación aditiva de alta calidad pueden costar mucho.

¿Quién inventó la fabricación aditiva?

Chuck Hull es cofundador, vicepresidente ejecutivo y director de tecnología de 3D Systems. Es uno de los inventores de la impresora 3D SLA, la primera tecnología comercial de creación rápida de prototipos y el formato de archivo STL ampliamente utilizado.

¿Para qué tareas se utilizan las tecnologías aditivas?

• Aeroespacial. La industria aeroespacial es un sector pionero en la fabricación aditiva y está allanando el camino hacia la producción en serie.
• Militar y defensa.
• Médico.
• Fabricación industrial.
• Automoción
• Espacio.

¿Cuál es la diferencia entre la fabricación aditiva y la creación rápida de prototipos?

La creación rápida de prototipos significa producir un prototipo rápidamente. La fabricación aditiva se refiere a cualquier proceso de fabricación que fabrica productos añadiendo gradualmente materiales.

¿Cuál es la diferencia entre fabricación generativa y fabricación aditiva?

Si bien el diseño generativo es lo suficientemente sofisticado como para trabajar con métodos tradicionales, la fabricación aditiva brinda a la tecnología la mayor libertad. No es difícil entender por qué. Un ejemplo de una pieza creada a través del diseño generativo. El sistema optimizó los dos diseños de la izquierda para fresado de 3 ejes y fundición de aluminio.

¿Cuál es la historia de la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva surgió por primera vez en 1987 con la estereolitografía (SL) de 3D Systems, un proceso que solidifica capas delgadas de polímero líquido sensible a la luz ultravioleta (UV) mediante un láser. El SLA-1, el primer sistema AM disponible comercialmente en el mundo, fue el precursor de la otrora popular máquina SLA 250.

¿Por qué se inventó la impresión 3D?

La idea se le ocurrió a Crump en 1988 mientras intentaba hacer una rana de juguete para su hija dispensando cera de vela a través de una pistola de pegamento. En 1989, Crump patentó la tecnología y con su esposa cofundó Stratasys Ltd. para fabricar y vender máquinas de impresión 3D para la creación rápida de prototipos o la fabricación comercial.

¿Qué líquido se utiliza en la estereolitografía?

La estereolitografía (o SLA) es una de las técnicas de impresión 3D más antiguas jamás desarrolladas. Este proceso de fabricación aditiva se utiliza para imprimir material de resina en 3D, mediante un proceso fotoquímico. Este proceso de impresión 3D SLA utiliza una cuba de resina de fotopolímero líquido que se puede curar.

¿Quién inventó la máquina de impresión 3D?

Charles Hull es el inventor de la estereolitografía, la primera tecnología comercial de creación rápida de prototipos comúnmente conocida como impresión 3D. Las primeras aplicaciones fueron en laboratorios de investigación y desarrollo y salas de herramientas, pero hoy en día las aplicaciones de impresión 3D parecen infinitas.

¿Es la fabricación aditiva el futuro?

En 2021, el progreso continuará, con empresas de software grandes y pequeñas enfocándose en soluciones de software para cumplir con los requisitos de las tecnologías aditivas. Esta evolución impulsará la próxima generación de herramientas de software que impulsarán a la fabricación aditiva hacia la industrialización.

¿Es cara la fabricación aditiva?

Según el proceso y el diseño de los componentes, los costes variables de la producción aditiva pueden ser de cinco a cincuenta veces superiores a los de la producción convencional, por ejemplo, en el procesamiento de polímeros y metales.

¿Qué es la fabricación aditiva GE?

GE Additive ahora brinda experiencia en diseño de ingeniería, materiales y máquinas, asociándose con los clientes para ayudarlos a introducir aditivos en sus negocios. Las máquinas Concept Laser y Arcam ya están apoyando a los clientes en las industrias aeroespacial, médica, dental y de joyería.

¿Qué es la soldadura aditiva?

La fabricación aditiva por arco de alambre es un proceso que combina la soldadura automatizada con gas inerte metálico (MIG) o la soldadura láser con alambre caliente con la impresión 3D de deposición directa.

¿Cuál es la diferencia entre fabricación aditiva y sustractiva?

Los procesos de fabricación aditiva crean objetos añadiendo material capa por capa, mientras que la fabricación sustractiva elimina material para crear piezas.

¿Está creciendo la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva proyectó el crecimiento del mercado global 2020-2026. Entre 2020 y 2023, se espera que el mercado mundial de fabricación aditiva crezca un 17 % anual. Aunque el mercado de materiales de impresión 3D actualmente está dominado por los plásticos, se prevé que los materiales metálicos estimulen el crecimiento del mercado.

¿Qué tan sostenible es la fabricación aditiva?

Como proceso en sí mismo, la fabricación aditiva ya representa un medio de producción más sostenible. Esto es particularmente evidente en el hecho de que la impresión 3D elimina el uso de material en exceso y, por lo tanto, el desperdicio innecesario prácticamente desde el principio.

¿Cuál es el principal desafío para la fabricación aditiva?

El desafío es identificar los diseños de piezas y ensamblajes determinados por la tecnología de fabricación actual y considerar si la FA puede mejorar el rendimiento. Como AM hace posible crear geometrías que no son factibles con los métodos de fabricación convencionales, aumenta la libertad de diseño.

¿Qué es la fabricación aditiva simple?

La fabricación aditiva (AM) o fabricación aditiva por capas (ALM) es el nombre de producción industrial para la impresión 3D, un proceso controlado por computadora que crea objetos tridimensionales depositando materiales, generalmente en capas.

¿Por qué se introdujo la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva en metal, o impresión 3D, ofrece la posibilidad de producir piezas complejas sin las limitaciones de diseño de las rutas de fabricación tradicionales.