5 Formas en que los Motores Servo Transforman la Impresión 3D de Metales

La impresión 3D ha avanzado mucho en un tiempo relativamente corto. Mientras que muchos aún piensan en el proceso en términos de impresión aficionada de piezas plásticas, la impresión 3D de metales es un método de fabricación cada vez más común. Los motores servo avanzados llevan esta tecnología aún más lejos.

La impresión 3D de metales ya aporta muchos beneficios a los procesos de fabricación. Es rápida, precisa, asequible y menos derrochadora que los métodos de producción tradicionales. A medida que los fabricantes añaden nuevos motores servo a sus impresoras 3D, pueden llevar todas estas ventajas a nuevas alturas. Aquí hay cinco formas en que los motores servo avanzados mejoran la fabricación aditiva de metales.

1. Impresiones Más Rápidas

Quizás el beneficio más inmediatamente reconocible de la nueva tecnología de motores servo es su velocidad. La fabricación aditiva ya representa una mejora sustancial de velocidad sobre los métodos convencionales sustractivos. Sin embargo, los motores paso a paso (stepper motors) en impresoras 3D anteriores pierden par a velocidades más altas.

Los motores servo avanzados no tienen ese problema. Estos dispositivos operan bajo un sistema de lazo cerrado, comparado con el diseño de lazo abierto de los motores paso a paso, permitiéndoles alcanzar velocidades más altas sin perder par. Como resultado, los fabricantes pueden usarlos para imprimir piezas metálicas más rápido.

Impresiones más rápidas se traducen en prototipado y fabricación más rápidos, acortando la línea de tiempo de desarrollo de productos. También significa que los fabricantes pueden producir más piezas en menos tiempo, aprovechando mejor la energía que consumen. Como resultado, pueden escalar la producción para aumentar ingresos o reducir gastos para aumentar ganancias.

2. Vibraciones Reducidas

En general, los motores servo producen menos vibraciones que los motores paso a paso. La tecnología avanzada de motores servo va un paso más allá e incorpora filtros de supresión de vibraciones. Consecuentemente, las impresoras 3D que utilizan estas piezas pueden producir piezas más finas o complejas con menos errores.

Los fabricantes están comenzando a imprimir en 3D electrónica y prótesis, lo que eleva la necesidad de operación precisa. Si bien la impresión 3D de metales ya es precisa, los motores paso a paso pueden vibrar demasiado para cumplir con los márgenes de error extremadamente bajos de estos productos diminutos y delicados. Los nuevos motores servo eliminan esa preocupación.

Esta reducción de vibraciones también reduce la necesidad de pulido final y acabado de bordes, ya que no produce las líneas escalonadas que hacen los motores paso a paso. Permite a los fabricantes imprimir en 3D piezas más avanzadas y producir productos estándar en menos pasos.

3. Adaptabilidad

Los motores servo avanzados también usan retroalimentación de posición para ajustar automáticamente sus operaciones al trabajo en cuestión. Los motores paso a paso no tienen esta característica, por lo que los fabricantes pueden tener que ajustar manualmente su configuración si un nuevo proyecto tiene diferentes mecánicas o necesidades de proceso. Automatizar este proceso hace que la impresión 3D de metales sea mucho más adaptable.

Si los fabricantes también usan software de gestión de inventario, que puede guardar órdenes de trabajo comúnmente usadas, pueden cambiar fácilmente entre productos en la misma línea de trabajo. Los procesos de impresión 3D podrían entonces adaptarse a las necesidades del resto de la instalación. En lugar de producir solo una sola pieza, podrían fabricar lo que las instalaciones necesiten más en un momento dado.

Esta adaptabilidad ayuda a mitigar retrasos en la cadena de suministro, cambios en la demanda y otras disrupciones. Los fabricantes podrían entonces evitar las deficiencias de la producción ajustada (lean) mientras minimizan el desperdicio.

4. Mayor Tiempo de Actividad (Uptime)

Los motores servo también eliminan procesos que consumen tiempo y que la mayoría de las impresoras 3D implican. Si bien los sistemas de motores servo aún necesitan mantenimiento regular, reducen el tiempo de inactividad de la máquina, gracias al homing automático.

El homing es un proceso donde las impresoras determinan la posición de su extrusor a lo largo de los ejes X, Y y Z para operar con precisión. Los sistemas convencionales impulsados por motores paso a paso deben realizar esto cada vez que se encienden, quitando tiempo de producción. Las nuevas tecnologías de motores servo incluyen retroalimentación de codificador absoluto, que les permite retener la posición del extrusor después de hacer homing una vez.

Las impresoras 3D con esta tecnología pueden volverse operativas después de apagados por mantenimiento y ahorro de energía en mucho menos tiempo que aquellas sin ella. Como resultado, los fabricantes pueden reanudar la producción más rápido y minimizar costos relacionados con mantenimiento. Incluso la disrupción por cortes de energía resultará en menos tiempo de inactividad.

5. Detección de Atascos (Jam Detection)

Tan eficientes como son las impresoras 3D de metales, sus extrusores pueden atascarse, interrumpiendo la producción. Los motores paso a paso convencionales carecen de la tecnología para detectar estos atascos, empeorando la situación y desperdiciando material. Por el contrario, los motores servo avanzados pueden detectar cuando el extrusor se atasca y responder en consecuencia.

La clave de esta capacidad reside en los codificadores ópticos de alta resolución de los motores servo. Estos dispositivos proporcionan más de 16 millones de bits de resolución de retroalimentación de lazo cerrado, permitiendo al motor detectar el retroceso del material en el extrusor. Cuando detectan material acumulándose, pueden reducir la velocidad o detenerse para prevenir el sellado y atasco de la boquilla.

Esta característica permite a las impresoras 3D impulsadas por motores servo mitigar cuellos de botella en el extrusor y prevenir averías. Como resultado, mejoran el tiempo de actividad, evitan errores relacionados con atascos y ayudan a mantener una producción consistente. Los fabricantes pueden entonces usar la impresión 3D de metales en todo su potencial.

La Impresión 3D de Metales Necesita Motores Servo Avanzados

La impresión 3D de metales podría convertirse en una parte crítica para mantenerse competitivo en la fabricación moderna. A medida que las instalaciones dependan más de estas máquinas, necesitarán la tecnología más reciente para asegurar que sigan siendo eficientes y precisas.

Los motores servo avanzados son la clave para desbloquear el valor de la impresión 3D. Las impresoras con esta tecnología llevan todos los beneficios de la fabricación aditiva más allá, ayudando a cualquier fabricante a volverse más eficiente y menos derrochador para entregar productos de mayor calidad.