Uso de utillaje sacrificado para piezas complejas y huecas

Aunque las técnicas de fabricación tradicionales pueden producir eficazmente formas básicas con secciones transversales uniformes, la creación de piezas con interiores huecos o geometrías complejas presenta desafíos únicos. Sin embargo, con el utillaje sacrificado, los diseñadores e ingenieros no necesitan comprometer la forma o la integridad del material.

El utillaje sacrificado implica imprimir una estructura en un material soluble, que luego se utiliza para crear estructuras complejas. Esta técnica permite a diseñadores e ingenieros crear fácilmente estructuras complejas o huecas, con cualquier tipo de socavado, con interiores lisos a partir de numerosos materiales. El utillaje sacrificado se realiza generalmente mediante modelado por deposición fundida (FDM), lo que permite alta precisión y repetibilidad.

Cómo funciona el utillaje sacrificado

El utillaje sacrificado comienza con un diseño de dos partes: un diseño de la herramienta y un diseño de la pieza final. Por supuesto, estos dos diseños son esencialmente las dos caras de la misma moneda; la herramienta sacrificada está diseñada para llenar el interior de la pieza final. La herramienta debe construirse primero, con tolerancias para promover el flujo de fluido una vez que llegue el momento de disolver la herramienta.

Una vez que se ha construido la herramienta y la pieza final se ha ajustado alrededor de ella, no se necesita más preparación aparte del lijado para mejorar el acabado de la superficie y la aplicación de resina para fomentar la disolución uniforme de la herramienta. Con eso completo, la pieza debe sumergirse completamente en un detergente de eliminación, que disolverá la herramienta y dejará la pieza final intacta.

Ventajas y limitaciones del utillaje sacrificado

El utillaje sacrificado es a menudo favorecido por diseñadores e ingenieros no solo porque permite la creación de estructuras complejas con cualquier número de materiales, sino también porque garantiza un tiempo de producción más corto que muchos otros métodos de fabricación. Además, resulta en un producto sin costura unida. Otras ventajas del utillaje sacrificado incluyen:

• Forma socavados sin necesidad de deslizadores complejos en la herramienta
• Alta resistencia al calor y a la presión
• Elimina la necesidad de utillaje adicional
• Ofrece capacidad para iterar diseños rápidamente
• Mano de obra manual limitada requerida
• Tiempo de entrega acortado para bajos volúmenes
• Tiempo de diseño a pieza de días, en lugar de meses
• Mayor margen para la complejidad del producto
• Mejor sostenibilidad económica

Aplicaciones ideales para el utillaje sacrificado

Ciertas industrias y aplicaciones son especialmente adecuadas para el utillaje sacrificado, particularmente aquellas que requieren piezas complejas hechas de materiales fuertes y resistentes al calor, pero que no requieren alto volumen de producción. Además, el utillaje sacrificado es ideal para crear productos que envuelven completamente la pieza. La tecnología FDM se utiliza más comúnmente para crear piezas complejas con interiores huecos, como conductos complejos.

Las industrias aeroespacial y automotriz ven una variedad de casos de uso comunes para el utillaje sacrificado. Los aviones requieren piezas increíblemente fuertes y altamente detalladas, y el utillaje sacrificado ayuda a lograr ambos objetivos. Del mismo modo, la industria del motor deportivo requiere piezas complejas, especializadas, fuertes y ligeras.

Consideraciones clave de diseño para el utillaje sacrificado

Al considerar el utillaje sacrificado, los diseñadores e ingenieros deben prestar especial atención a dos características del material: el coeficiente de expansión térmica, y los pares de temperatura y presión de curado.

Más allá de las características del material, los diseñadores e ingenieros deben elegir entre dos estilos de diseño: un patrón de relleno interior disperso o estilo carcasa. El estilo disperso es el más comúnmente utilizado y, en la mayoría de los casos, proporciona el equilibrio óptimo entre tiempo de construcción y resistencia de la herramienta. El estilo carcasa, sin embargo, utiliza menos material de construcción y es especialmente efectivo cuando se utiliza un proceso de envasado con bolsa envolvente.

También es importante elegir la orientación óptima al fabricar una pieza mediante utillaje sacrificado. Las herramientas pueden construirse en orientación vertical u horizontal, pero la orientación seleccionada afectará la velocidad de construcción, la calidad de la superficie, los requisitos de material de soporte y el rendimiento general. La aplicación final de la herramienta debe considerarse cuidadosamente durante la fase de diseño para determinar la mejor orientación de construcción.

Un socio en utillaje sacrificado FDM

Para diseñadores e ingenieros que buscan construir piezas complejas con interiores huecos, el utillaje sacrificado FDM ofrece un método fiable, simple y rentable. A diferencia de los métodos de utillaje tradicionales, que requieren ensamblaje complejo o herramientas de lavado costosas y frágiles, el utillaje sacrificado FDM es manos libres, versátil y relativamente simple.

En Fast Radius, estamos comprometidos a ayudar a nuestros clientes a construir excelentes productos de la manera más eficiente posible. Nuestros equipos de ingeniería de diseño y desarrollo consisten en expertos que trabajan estrechamente con nuestros clientes durante cada etapa del proceso de fabricación, desde el concepto hasta la entrega.

Si estás interesado en aprovechar el utillaje sacrificado FDM para un próximo proyecto, contáctanos hoy o consulta nuestro centro de recursos para obtener más información sobre nuestras ofertas de servicios y materiales.

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