Impresion Aditiva en Aitiip - casos de exito

Transcripción

Aitiip Centro Tecnológico, desde la idea al
producto
Del digitalizado tridimensional a la impresión 3D.
Respuestas para el entorno empresarial.
Zaragoza, 15 de septiembre de 2015.
www.aitiip.com
@aitiip @bertaweb
TECNOLOGÍAS Y MATERIALES
2
IMPRESIÓN 3D – FABRICACIÓN ADITIVA&
PROTOTIPOS
FDM – FUSED DEPOSITION MODELING
Fused deposition modeling (FDM) o Modelado
por Deposición Fundida es un proceso de
fabricación aditiva en el que la deposición de
material capa por capa conforma la pieza
Aplicaciones
•Piezas finales
•Modelos
•Validación dimensional y functional de product
•Validación commercial
•Piezas “master” para uso en otras tecnologías de Utillaje y Prototipado Rápido
Materials
ABS opaco
ABS translúcido
ABS biocompatible
PC
PC-ABS
PPSF/PPSU
ULTEM 9085
ULTEM 1010
ASA
Capacidad real de
construcción:
914x610x914mm
3
PROTOTIPOS
Material
Características
ABS-M30
Material versátil
ABS-ESD7
Disipador de la electricidad estática
ABS-M30i
Biocompatible (ISO-10993)
ABSi
Translúcido
ASA
Prototipado resistente a UV
Especificaciones generales
PC-ABS
Alta Resistencia a impacto
Envolvente
960*640*960 mm
Policarbonato
Alta Resistencia a la tensión
2 boquillas
Material & soporte
PC-ISO
Biocompatible (ISO-10993)
ULTEM 1010
Mayor resistencia al calor, resistencia
química y resistencia a la tracción
ULTEM 9085
Certificación FST, Resistencia mecánica
PPSF/PPU
Resistencia térmica y química
Especificaciones del equipo
PROTOTIPOS FDM
FORTUS 900mc
4
PROTOTIPOS
MULTI-MATERIAL Impresora 3D
Objet1000 Plus es la impresora 3D multimaterial más grande del
mundo. Con una bandeja de fabricación ultra grande que mide
1000 x 800 x 500 mm (39.3 x 31.4 x 19.6 in.), aumenta la
productividad sin sacrificar la precisión. Produce piezas
multimaterial directamente de los datos CAD, preservando los
detalles sutiles y la complejidad geométrica a cualquier escala.
En industrias como automoción y aeronáutica, Objet1000 Plus
optimiza la producción de modelos 1: 1, patrones, moldes,
accesorios y otras herramientas de fabricación.
Aplicaciones
Capacidad real de fabricación:
1000x800x500mm
•Modelos de alta resolución
•Validación de producto dimensional y
funcional
•Validación comercial
•Piezas “master” para usar en tecnologías de
Utillaje y Prototipado Rápido
Combinación de distintos
materiales. Piezas bimateriales (rígidas –
blandas).
5
PROTOTIPOS
PROTOTIPOS 3D
Objet1000 Plus
Modelos de impresión
Grosor de la capa
Material Digital (DM)
34-micron (0.001 in.)
Calidad alta (HQ)
16-micron (0.0006 in.)
Velocidad alta (HS)
34-micron (0.001 in.)
Tamaño de producción de la malla
1000*800*500 mm
Grosor de la capa
Capas horizontales finas de hasta
16 micrones (.0006 in.)
Formato de entrada
Archivo STL, OBJDF y SLC
Cabezales de impresión
8 unidades
6
Materiales
Características
VeroWhitePlus, VeroBlackPlus,
VeroGray y VeroBlue
Opaco y rígido
TangoPlus y TangoBlackPlus
Elastómero simulado/similar al
caucho
RGD720 y VeroClear
Rígido transparente
Endur
Similar al Polipropileno (PP)
ABS Digital
Similar al ABS
6
PROTOTIPOS
SLS (SELECTIVE LASER SINTERING/SINTERIZADO LÁSER)
DTM 2500 Plus Sinterstation® HiQ™ Series SLS® System
SLS es una técnica de prototipado rápido que fabrica las piezas en
capas. El material de base es un polvo cuyas partículas miden
alrededor de 50 micras. Las capas sucesivas se depositan una sobre
otra.
Aplicaciones
• Modelos para verificación
•Validación de producto
dimensional y funcional
•Validación comercial
•Piezas “master” para usar
en tecnologías de Utillaje y
Prototipado Rápido
Capacidad real de fabricación:
381*330*457 mm
7
PROTOTIPOS
SLS (SELECTIVE LASER SINTERING)
DTM 2500 Plus Sinterstation® HiQ™
Series SLS® System
Precisión
0.5-1 % DIN16901
Calidad de superfìcie
0.13 RAµm tras tratamiento
Volumen efectivo de fabricación
381*330*457 mm
Dimensión máxima de la pieza
330*330*380 mm
Posible acabado superficial
Rugoso, pulido y acabado
estético
Grosor máximo de la capa
0.08 mm
Grosor mínimo
0.5-1 mm
Interfaz CAD
STL
Materiales
Duraform PA y GlassFiber PA: y poliamida con carga de vidrio para piezas resistentes y altamente funcionales.
Duraform Flex Plastic : elastómero termoplástico, alta flexibilidad, durabilidad y resistencia al calor ..
Duraform AF: piezas funcionales con carga de aluminio que requieren alta rigidez y / o
resistencia a las altas temperaturas.
CastForm: permite producir rápidamente patrones de fundición de inversión complejos. Es más rápido, cómodo y
versátil que el moldeo tradicional
Duraform PA y fibra de vidrio PA: y poliamida con carga de vidrio para piezas resistentes y altamente funcionales
8
PROTOTIPOS
FDM. WITBOX
Materiales
ABS
PLA
PVA
Especificaciones del sistema
Volumen efectivo de fabricación
297*210*200 mm
Grosor mínimo de capa
0.06 mm
Interfaz CAD
STL
Otros materiales experimentales: HIPS, PP,
PC, PA…
9
9
PROTOTIPOS
M3 LINEAR – SINTERIZADO LÁSER DE METAL
La tecnología Lasercursing® se basa en la fusión del polvo de metal de un
componente que permite que la fabricación de piezas capa por capa con
una densidad de casi un 100%.
La tecnología 3D de erosión complementa el láser haciendo hacer
entradas profundas y grabado en 3D en forma libre.
Aplicaciones
• Fabricación de insertos de moldes y
utillajes
• Reconstrucción de moldes
• Erosión 2D, 2.5D y 3D
• Fabricación de piezas prototipo en metal
• Marcado y grabado de superficie
• Es posible fabricar canales de refrigeración
adaptados a la superficie de la pieza,
reduciendo el tiempo de ciclo
• Permite la reconstrucción de utillajes e
insertos
Dimensiones de fabricación:
300x350x300mm
Materiales
Acero inoxidable CL 20ES (1.4404)
Acero reforzado CL 50WS (1.2709)
Acero reforzado CL 60DG (1.2709 modificado)
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PROTOTIPOS
¿Cómo funciona?
M3 Linear Lasercusing
Láser
Láser de estado sólido
Precisión posicional
15 µm
Volumen de fabricación
300*350*300 mm
Grosor de capa
20-80 µm
Velocidad de fabricación
2-20 cm 3/h
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CASOS REALES
12
SECTOR SALUD
La máscara de Mandžukić.
Fabricación de máscara protectora diseñada por
PODOACTIVA para proteger la recuperación de una
lesión de rotura nasal.
13
SECTOR SALUD
La máscara de Mandžukić.
Sistema convencional: Fibra de carbono moldeada en utillaje.
Fabricación aditiva: FDM, FORTUS900MC (38 h). Material ULTEM9085.
Ventajas: Reducción de tiempo de fabricación permitiendo al deportista
seguir realizando la actividad deportiva a nivel competición.
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SECTOR SALUD
Prótesis de Bajo Coste
Fabricación de prótesis de bajo coste para aumentar la autonomía de
personas discapacitadas físicamente.
Fabricación convencional: Fibra de carbono, mecanizado de titanio.
Fabricación aditiva: Componentes articulados: FFF, Material PLA.
Articulaciones: SLS, Material PA.
Ventajas: reducción de coste, flexibilidad de diseño, aumento exponencial de la gama
de diseños.
15
SECTOR AERONÁUTICO
Aplicación estructural
ULTEM 9085
Simulación:
•esfuerzo 165N / desplazamiento 1.19 mm
Ensayos:
•esfuerzo 190N / desplazamiento 1.2 mm
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SECTOR AERONÁUTICO
Maqueta de Túnel de viento
Construcción de ala de DRON a escala para pruebas de
túnel de viento.
Sistema convencional: Mecanizado de PUR o Aluminio.
Fabricación aditiva: FDM, FORTUS900MC (38 h). Material: ABSM30
Ventajas: Reducción de coste y plazo manteniendo requisitos mecánicas.
17
SECTOR AUTOMOCIÓN
Prototipo de CONJUNTO panel de puerta trasero de SEAT ALTEA
Sistema convencional: Inyección de plástico.
Fabricación aditiva:
Panel, medallón y reposabrazos:
FDM, FORTUS900MC (38 h). Material ABS-M30.
Rejilla altavoz: SLS DTM2500PLUS. Material PA
Ventajas:
Reducción de tiempo en fase de desarrollo.
Fabricación directa. (140h)
Eliminación de moldes de inyección.
Validación de montajes/nterferencias de piezas.
18
SECTOR AUTOMOCIÓN
Prototipo de CONJUNTO Boca de Gasolina
Conjunto prototipo Boca gasolina para validación de diseño y
análisis de factibilidad de fabricación.
Sistema convencional:
Bi-Inyección de plástico.
Tapa: OBJET1000PLUS
ENDUR (Simulación PP)
Material RGD450
Cuerpo:
Material
RGD450
(Simulación
PP)
+
TANGO
(Simulación elastómero)
Ventajas: Fabricación directa de pieza bicomponente. Eliminación de moldes
de inyección. Reducción del tiempo de fase de desarrollo.
ENDUR
BLACK+
SECTOR AUTOMOCIÓN
Protector Línea de Montaje.
Prototipo para validación de diseño de nueva pieza utilizada en la
cadena de montaje OPEL para no dañar la carrocería del coche
durante el proceso de ensamblado.
Sistema convencional: Termoconformado
Fabricación aditiva: FDM, FORTUS900MC (38 h). Material ABS-M30.
Ventajas: Fabricación directa. Eliminación de utillaje de
conformado.Reducción de coste y tiempo.
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SECTOR ENERGÍA
Prototipo a Escala de Aerogenerador Monopala
Prototipo de aerogenerador monopala a escala para verificar diseño
constructivo.
Sistema convencional:
Técnicas de maquetismo. (Mecanizado, pegado,
imprimado, etc…)
SLS DTM2500PLUS. Material PA.
Ventajas:
Fabricación directa.
Gran capacidad de detalle
Reducción de tiempo de tareas posteriores.
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SECTOR INDUSTRIA
Fabricación de Boquilla de Inyección de Caucho
Objetivo: Mejorar la distribución de temperatura en la boquilla de
inyección mediante canales adaptados a la geometría de la pieza
Sistema convencional: Fresado, torneado y taladrado.
Fabricación aditiva: CONCEPT LASER M3. Material Acero.
Ventajas: Posibilidad de fabricación de circuitos de calentamiento y refrigeración de formas
adaptadas a la pieza, imposibles mediante los sistemas de fabricación convencionales.
Reducción del ciclo de fabricación.
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SECTOR AGRO.
Cosechadora, julio de 2015
Problema:
-Rotura de dedos retráctiles y fijadora
-No hay repuestos para una solución rápida
-La cosecha no puede suspenderse (precio,
tormentas, calidad del producto)
23
SECTOR AGRO.
Cosechadora, julio de 2015
Solución:
-Diseño de pieza: 3 horas.
-Impresión: 2 horas.
-No hay requerimientos especiales: bajo coste.
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Investigación y desarrollo
Maqueta a escala - MEGAROB
Esquema de la instalación
sobre una maqueta
25
Plástico conductor para impresión 3D
Mat 10
Mat 15
Mat 5
Mat 20
Mat 25
Mat 30
Mat 35
Mat 40
Mat 45
nº probeta
63
69
59
82
85
87
76
78
89
L [mm]
79,9
79,5
79,7
80,7
80,5
80,5
80,0
80,3
80,8
x [mm]
10,7
10,3
10,3
11,3
10,6
10,9
10,7
10,6
10,6
y [mm]
2,2
2,2
2,2
1,8
2,4
1,7
1,9
2,0
2,0
V [v]
20
2
20
2
2
2
2
2
2
i [A]
1,88E-12
1,11E-12
3,27E-11
1,97E-04
1,80E-03
3,45E-03
4,85E-03
5,70E-03
1,40E-02
σ [S cm-1]
3,19E-12
1,95E-11
5,75E-11
3,91E-03
2,85E-02
7,49E-02
9,54E-02
1,08E-01
2,67E-01
26
Plástico conductor para impresión 3D
27
Circuito funcional embebido
28
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Polígono Industrial Empresarium
Calle Romero nº 12
50720 Zaragoza, España
T. (+34) 976 46 45 44
F. (+34) 976 47 61 87
[email protected]
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