4 consejos de expertos para diseñar con fabricación aditiva de metal

La fabricación aditiva de metal es emocionante por las nuevas cosas que hace posibles. Ya ha ayudado a crear piezas más ligeras para aviones más eficientes en combustible y mejorado la vida de pacientes con implantes médicos personalizados. El mercado está creciendo también, con analistas prediciendo que la aditiva de metal producirá $228 mil millones en componentes en la próxima década.

La promesa de la aditiva de metal es clara pero no necesariamente fácil de realizar, en parte porque diseñar para aditiva de metal tiene una curva de aprendizaje pronunciada. La industria manufacturera no ha acumulado décadas de conocimiento funcional como tenemos para procesos sustractivos tradicionales. Además, diseñar para aditiva de metal tiene un conjunto diferente de reglas que diseñar para aditiva basada en polímero.

Familiarizarse con el diseño de aditiva de metal lleva tiempo y esfuerzo. Nuestro equipo de ingenieros de aplicaciones en Fast Radius tiene amplio conocimiento de primera mano sobre el tema. Compilamos nuestras cuatro principales reglas de diseño para aditiva de metal para ayudarle a empezar.

1. Entienda el conjunto de materiales

Los procesos de aditiva de metal caen en dos categorías basadas en el proceso de densificación que usan: fusión/solidificación con fusión o densificación de estado sólido. Los procesos basados en fusión se asemejan a la soldadura tradicional en cómo unen materiales, mientras que los procesos de estado sólido se asemejan al sinterizado tradicional. Los materiales usados para cada proceso aditivo son similares a los usados en sus análogos tradicionales, y generalmente son buenos para los mismos tipos de aplicaciones. Hay mucho solapamiento; ambos métodos usan la misma familia de aceros inoxidables, por ejemplo. Es importante notar, sin embargo, que los materiales se comportarán diferente dependiendo de la tecnología que use.

Al elegir el método correcto para su proyecto, necesita evaluar no solo los tipos de materiales disponibles, sino también cómo el proceso de impresión afectará las propiedades de su pieza final. La buena noticia es que en algunos casos podría aprovechar el diseño aditivo — tal vez consolidando elementos o creando geometrías complejas — para hacer su pieza con un material que no cumpliría sus requisitos en procesos tradicionales.

2. Planifique y diseñe para post-procesado

La aditiva de metal puede ser complicada. Incluso si parece que su pieza se imprimirá perfectamente, podría terminar fallando si descuida diseñar para post-procesado, así que necesita tomar precauciones especiales. Muchos procesos de aditiva de metal involucran polvo, así que necesita diseñar para remoción de polvo o arriesgar fallo cuando el polvo se aglomera durante el tratamiento térmico. En algunos casos, especialmente al crear piezas huecas, puede tener que facilitar el drenaje de polvo agregando agujeros a su diseño.

Con tecnología de aditiva de metal de lecho de polvo, su pieza forma un enlace fuerte con la placa de construcción y debe ser removida, lo que puede plantear desafíos de diseño. Por ejemplo, EDM de hilo puede ser una buena opción para separar pieza de placa, pero podría necesitar diseñar un utillaje para evitar que la pieza se dañe al desprenderse. Las piezas hechas con aditiva de metal usualmente requieren ajuste para cumplir requisitos finales después de salir de la impresora, así que asegúrese de que su diseño tenga en cuenta el post-procesado.

3. Intente hacer su diseño auto-soportante

En general, siempre debería apuntar a minimizar voladizos y dependencia de estructuras de soporte al diseñar para aditiva. Esta recomendación es aún más crucial para metal. Debido a la forma en que los procesos de aditiva de metal fusionan capas una encima de otra, los voladizos pueden salir mal formados o mal acabados si el ángulo a la placa de construcción es demasiado pequeño. Las estructuras de soporte no son siempre una solución ideal a problemas de voladizo porque desperdician material y su remoción puede comprometer la estabilidad y acabado de su pieza.

No hay una regla general para determinar cuándo un voladizo requiere soporte. Cada tecnología de aditiva de metal es diferente y puede soportar voladizos en diferentes ángulos. Los voladizos soportados por cada método deberían ser un factor clave determinante al elegir un proceso para su diseño.

4. Prepare su conjunto de habilidades para aditiva de metal

La aditiva de metal aún está en etapas relativamente tempranas de adopción, pero el mercado está madurando rápidamente. Construir experiencia ahora protegerá su negocio para el futuro y le dará una ventaja competitiva a medida que la tecnología se vuelva más accesible.

Pero la experiencia no viene fácil. Como hemos descrito aquí, diseñar para aditiva de metal requiere un conjunto de habilidades diferente que diseñar para fabricación tradicional o incluso aditiva basada en polímero. Un socio de fabricación experimentado como Fast Radius puede ayudarle a elegir la tecnología correcta para su aplicación, preparar sus diseños de aditiva de metal para producción y fabricar piezas con precisión. Una vez que haya pasado por el proceso, empezará a ver cómo la aditiva de metal puede mejorar productos existentes y crear totalmente nuevos.

¿Listo para probar aditiva de metal? Contáctenos hoy para empezar.