El filamento ASA llega a nuestro catálogo

Como novedad para este septiembre de 2021, desde 3DCPI te traemos un filamento que se convertirá en un habitual si te dedicas a imprimir piezas mecánicas. El ASA es un material muy similar al ABS pero que cuenta con varias ventajas sobre este que lo convierten en una opción muy interesante en función de tus necesidades.

La resistencia del ASA es su propiedad principal

El ASA, o acrilonitrilo estireno acrilato, es un terpolímero termoplástico amorfo antiestático muy usado en la industria automotriz. Su parecido con el ABS no es casual, ya que fue específicamente creado en los años 60 como una alternativa a este pero con mejor resistencia a los elementos. Es por este motivo que el ASA es diez veces más resistente a la meteorización y los rayos ultravioletas, y puede mantener su aspecto y propiedades tras exposiciones largas al agua dulce o salada, el frío y el sol. La temperatura de transición vítrea más baja de este plástico de ingeniería también hace que tenga mejores propiedades a bajas temperaturas que el ABS.

Estas propiedades, sumadas a su mayor resistencia mecánica, durabilidad y rigidez lo convierten en la mejor opción para realizar piezas finales para maquinaria o prototipos duraderos para su uso en exteriores a la intemperie, ya que mantendrán la forma y el color en el tiempo. No solo eso, sino que sus buenas propiedades en exterior también lo hacen ideal para piezas decorativas de jardín o maceteros, por ejemplo. Seas ingeniero, aficionado o maker, el ASA tiene una aplicación para ti.

El ASA es excepcionalmente resistente a los elementos

Al tener una composición similar a la del ABS, el ASA también puede ser tratado con baños de vapor de acetona para alisar su superficie y darle un aspecto pulido y brillante. Además, también puede utilizar HIPS para las estructuras de soporte de las piezas al imprimir, ya que al sumergirlo en limoneno para disolverlo, este no dañará el ASA.

Una de las desventajas que comparte con el ABS es la posible contracción del material al enfriarse que puede dar lugar a warping en ciertas partes de la pieza. Sin embargo, el warping en el ASA es mucho más bajo y menos pronunciado, de modo que es muy fácil de neutralizar por completo usando una pequeña cantidad de productos adherentes como 3DLac o Dimafix, incluso en piezas grandes y con geometrías complicadas. Esto lo convierte en un filamento extremadamente fácil de imprimir si se cuenta con una impresora que pueda aguantar sus altas temperaturas de extrusión.

Al igual que el ABS, el asa puede ser tratado con acetona

Aún así, la temperatura de impresión del ASA sólo es ligeramente más alta que la del ABS, de modo que si tu impresora puede imprimir ABS podrá imprimir ASA y, gracias a las propiedades mencionadas anteriormente, podrá imprimirlo más fácilmente a pesar de la temperatura más alta y usando parámetros muy similares. Solamente debes de tener cuidado con los cambios bruscos de temperatura y las corrientes de aire para evitar la mencionada contracción del material.

Todas estas propiedades hacen del ASA un filamento muy a tener en cuenta para una gran cantidad de proyectos gracias a su versatilidad. Si no puedes esperar a probarlo, ya puedes comprarlo en nuestra web o hacerte con una muestra gratuita usando el código ASA_2021 al hacer tu pedido.

¿Qué opinas sobre el ASA? ¿Te atreves a probarlo? Déjanos tu opinión en nuestro TwitterFacebook Instagram LinkedIn. ¡Hasta pronto!

La impresión 3D y la sostenibilidad

Si tienes una impresora 3D seguro que estás más que familiarizado con el PLA. Este conocido material es el más usado en impresión 3D por su facilidad para trabajarlo y bajo coste. Otra de las características que destacan del PLA es que es biodegradable, ¿pero qué significa esto exactamente?

El PLA, o ácido poliláctico, es un polímero artificial que se fabrica a partir de glucosa que a menudo se obtiene del almidón de maíz, de patata o de yuca. Por lo tanto se produce a partir de materias primas naturales, lo que causa que con el tiempo se descomponga debido a la acción de microorganismos. ¿Significa esto que las impresiones en PLA  de tu estantería tienen fecha de caducidad? Probablemente no.

El PLA necesita unas condiciones concretas para poder biodegradarse. No solo necesita unos valores de humedad considerables, sino también temperaturas superiores a los 60º C. Esto hace que deshacerse del PLA no sea tan sencillo como simplemente tirarlo por ahí y esperar a que se descomponga solo, ya que en condiciones normales puede tardar decenas de años en degradarse.

En cualquier caso, dados sus orígenes naturales, el PLA sigue siendo una opción más ecológica que otros plásticos derivados de combustibles fósiles como el ABS. Sin embargo no deja de ser un plástico potencialmente contaminante, de modo que reducir su consumo innecesario y especialmente gestionar de manera correcta su eliminación al final de su vida útil son factores importantes a tener en cuenta si no queremos dañar el medio ambiente.

Las impresiones de prueba o fallidas pueden generar muchos material que no se aprovecha.

Independientemente del material en el que estén fabricadas, las piezas impresas en 3D también se suelen considerar más ecológicas que otras hechas mediante otros procesos de fabricación. Si llevas un tiempo en esto de la impresión 3D es posible que alguna vez hayas oído que se refieren a ella como fabricación aditiva. Esto es debido a que al depositarse el material para crear la pieza capa a capa, se añade solo la cantidad de material necesaria. En contraposición, otros métodos de fabricación sustractivos, como por ejemplo el mecanizado, parten de un bloque de materia prima al que se le va restando material hasta obtener la pieza buscada.

El hecho de utilizar solo la cantidad justa de material, junto con la posibilidad de crear piezas con geometrías más complejas gastando menos material, hacen que la impresión 3D sea una tecnología de fabricación que por lo general desperdicia menos material y genera menos residuos que otros procesos. De hecho, existe toda una disciplina llamada optimización topológica que se centra en el rediseño de piezas para aumentar sus propiedades mecánicas al mismo tiempo que se evita usar todo el material que no sea totalmente imprescindible. Las piezas resultantes de estos rediseños suelen tener geometrías demasiado complejas para métodos de fabricación tradicionales y solo es posible fabricarlas mediante fabricación aditiva.

Al depositar sólo la cantidad necesaria de material se generan menos residuos.

Además, la potencia eléctrica que necesitan muchas impresoras 3D es baja comparada con otras máquinas de fabricación industriales. En ese sentido también se suele considerar las impresoras 3D como una alternativa más sostenible a otras tecnologías.

Uses la tecnología o material que uses e imprimas lo que imprimas, recuerda ser siempre respetuoso con el medio ambiente y gestionar de manera correcta los residuos que generes con tal de cuidar el planeta.

¿Qué opinas sobre la sostenibilidad en la impresión 3D? ¿Conoces más materiales ecológicos? Déjanos tu opinión en nuestro Twitter, Facebook , Instagram o LinkedIn. ¡Nos vemos pronto!

PLA y ABS filamentos 3D: diferencias en la impresión 3D

¿Qué es el filamento PLA?

Filamento PLA

Se conoce como  filamento 3D PLA al ácido poliláctico, un termoplástico hecho a base de maíz o caña de azúcar y que se usa comúnmente en todas las impresoras 3D del tipo FDM. Es uno de los tipos más comunes de filamentos de impresión 3D y un material muy fácil de trabajar. El hecho de que se fabrique a partir de almidón de maíz, hace que el ácido láctico que contiene se polimerice durante el proceso. Lo convierte un material fácil de reciclar, ya que al ser un plástico no petroquímico es una excelente elección como material ecológico.

Por otro lado, el filamento PLA (material biodegradable) principalmente es más usado por su facilidad de uso en la impresión de piezas. Pero se debe tener cuenta que es un filamento relativamente más frágil que el ABS y debido a sus propiedades, la manipulación posterior de las piezas impresas es mucho más limitada que con el ABS.

¿Qué es el filamento ABS?

El conocido como filamento 3D ABS es acrilonitrilo butadieno estireno, lo que le convierte en el polímero termoplástico común usado normalmente para el moldeado por inyección. Es un plástico a base de aceite que es fuerte y resistente, pero no es tan ecológico como el PLA debido a su composición de plástico a base de aceite. Tiene un punto de fusión más alto y una vida útil más larga que el PLA pero necesitas más atención al imprimir.

FILAMENTO ABS

El filamento 3D ABS es la elección preferida para piezas como juguetes, cascos, tuberías, revestimientos de automóviles, es decir materiales y objetos que están sujetos a temperaturas de hasta 100 grados centígrados para garantizar que los objetos impresos se adhieran a la plataforma y sean resistentes, flexibles y una mayor durabilidad que los objetos que están fabricados con el filamento PLA. Al ser el ABS soluble en acetona, permite una vez impresa la pieza, como técnica de post procesado, el suavizado de las piezas usando vapor de acetona (atención: el vapor de acetona es nocivo para la salud, se tienen que usar las medidas oportunas de seguridad).

Principales diferencias entre el PLA y el ABS

ABSPLA
Temperatura de extrusión: 240 ° CTemperatura de extrusión: ~ 200 ° C
Requiere cama caliente > 70 ° CPoca temperatura de cama caliente
Funciona bastante bien sin refrigeración de capa.Se beneficia enormemente de refrigeración de capa durante la impresión
Peor adherencia, se necesita cinta de poliamida o laca.Buena adherencia a una gran variedad de superficies
Resistente a temperaturas altasPoco resistente a temperaturas altas
Propenso a las grietas, delaminación,  y deformaciónPropenso a la ondulación de las equinas y salientes
Más flexibleMás frágil
Se pueden unir piezas usando adhesivos o disolventes (acetona o MEK)Se poden unir piezas usando adhesivos específicos
Los humos son desagradables y nocivos en áreas cerradasHumos no nocivos y olor más agradable
Plástico derivado del petróleoPlástico de origen vegetal

Materiales 3D Técnicos: Peek y Ultem para Ylox y Addy

Algunos materiales técnicos como la poliariletercetona (PAEK) son una familia de plásticos semicristalinos que pueden soportar altas temperaturas al tiempo que mantienen una resistencia increíble. Los PAEK se usan principalmente en forma de poliéter éter cetona (PEEK) y poliéter éter cetona cetona (PEKK), dos materiales que muestran una alta rigidez. Sin embargo, una alternativa mucho más económica, es la polieterimida (PEI), también conocida como ULTEM. Esta última ha estado recibiendo mucha atención porque, debido a su falta de cetona, cuesta mucho menos. Es

Los termoplásticos de alto rendimiento, particularmente el PEEK, son tan fuertes como el acero y, a menudo, tienen un 80% menos de peso, lo que los hace tremendamente deseables en la industria de la producción.

Los PEI fueron desarrollados por primera vez por el departamento de plásticos de General Electric a finales de los años 80. Sin embargo, en 2007, SABIC, una de las compañías públicas más grandes de Arabia Saudita, adquirió el departamento y, por lo tanto, los derechos del también llamado ULTEM. Dado que el material es una alternativa más asequible al

, generó un gran interés desde una perspectiva financiera. Combinado con sus diversas propiedades físicas significativas, como alto calor, solvente y resistencia al fuego, resistencia dieléctrica y conductividad térmica, fue una gran solución para varios proyectos de ingeniería. Tal vez lo más notable fue que el ULTEM se ha convertido en el material de referencia cuando se trata de aplicaciones de ingeniería, generalmente dentro del sector aeroespacial

Los polímeros PAEK y PEI se imprimen con tecnologías FDM o SLS.

Sin embargo, en una industria donde más del 65% de las impresoras 3D utilizan tecnología FDM, es lógico que la gran mayoría de las aplicaciones PAEK y PEI estén dentro de esa tecnología. Teniendo en cuenta las capacidades de alta temperatura de dichos polímeros, es comprensible que ninguna impresora 3D domestica pueda procesar estos filamentos técnicos. Las impresoras 3D industriales son ideales para estos trabajos.

Una impresora debe tener una boquilla de extrusión que pueda manejar temperaturas de más de 350 °C, ya que ese es el punto de fusión de dichos polímeros. Además,  la cama caliente ha de alcanzar como mínimo los 120°C y debe contar con una cámara calefactada que al menos debe alcanzar los  70°C para que el objeto no haga warping ni cracking.

Finalmente, se requieren mecanismos de enfriamiento para garantizar el equilibrio correcto de temperatura en la cámara cerrada de la máquina.

Al igual que al imprimir en FDM con cierta complejidad, se necesitan soportes. Sin embargo, cuando se trata de PAEK y PEI, debido a la rigidez del objeto final, minimizar el soporte a menudo puede ser un desafío.

IMPRESORAS 3D INDUSTRIALES

Las impresoras 3D Ylox y Addy desarrolladas por 3DCPI , cumplen con los requisitos necesarios para imprimir estos materiales.

Peek y Ultem para impresoras 3D Ylox y Addy 3DCPI

Aplicaciones industriales del PEEK, ULTEM:

Con una excepcional resistencia mecánica y térmica de hasta 260 °C, los materiales PAEK son resistentes a la disolución en aceites y otras sustancias, a diferencia de la mayoría de otros plásticos. Cuando se exponen al fuego, casi no se liberan gases o gases nocivos. Como se esperaba, una familia de materiales con tantas características significativas es, sin lugar a duda, útil para múltiples industrias 3D.

La industria de la automoción comenzó rápidamente a utilizar las habilidades únicas de los  PAEK y PEI para una variedad de aplicaciones. Esto permite a las empresas producir un volumen de piezas de bajo a mediano a bajo costo sin necesidad de invertir en producir grandes cantidades. Además, la producción bajo demanda de piezas personalizadas es cada vez mayor, ya que pueden modificarse para adaptarse a ciertos requisitos y pueden obtener cambios complejos que mejoran su construcción estructural.

Al igual que con muchos otros materiales de impresión 3D, las familias PAEK y PEI son ampliamente utilizadas en el sector médico. PEEK se usa para el blindaje de los dispositivos de imágenes de resonancia magnética (MRI). También se considera un biomaterial avanzado utilizado para implantes médicos y en varillas de refuerzo y dispositivos de fusión espinal. El hecho de que puede soportar el agua hirviendo y el vapor sobrecalentado lo hacen perfecto para los objetos que deben esterilizarse a temperaturas extremadamente altas.

Los PEEK, ULTEM y en general los termoplásticos de alto rendimiento también son ampliamente utilizados en la industria aeroespacial.

La resistencia a los productos químicos, la ración de alta resistencia al peso y el bajo nivel de fuego, humo y toxicidad hacen de estos polímeros el sustituto ideal del metal que se usa a menudo para piezas y herramientas de naves espaciales. Aislamientos acústicos térmicos, soportes estructurales, abrazaderas y separadores, sujetadores, conectores y sistemas de tuberías son solo algunos de los ejemplos en los que la escena de la ingeniería aeroespacial ha comenzado a utilizar PAEK y PEI, a menudo reduciendo el peso de las piezas en un 70%.

El ULTEM es un filamento más asequible que el PEEK, pero tiene una resistencia al impacto más baja, pero que ha llegado incluso a recibir certificaciones aeroespaciales que lo han convertido en el material de referencia cuando se trata de imprimir en 3D piezas de plástico con alto rendimiento para aeronaves civiles.

Otras industrias interrumpidas por termoplásticos avanzados incluyen: marina, nuclear, petróleo y gas y muchas más.

Breves consejos para usar PEEK

Para obtener los mejores resultados durante la impresión,  desde 3DCPI aconsejamos mantener la impresora 3D en una habitación donde apenas haya corrientes de aire y/o fluctuaciones de temperatura. Mantén la impresora 3D alejada del sol. Cuando no se utilice la impresora 3D es importante guardar el filamento en una bolsa y guardarla en un lugar fresco, seco y oscuro hasta que se vuelva a utilizar. Además, necesario usar algún sistema de ventilación de escape o extracción en el lugar de trabajo, por la toxicidad de los gases que emanan de su fundido.

A la hora de imprimir, tienes que seguir las indicaciones del fabricante del filamento 3D , y a esas podríamos añadir las siguientes:

1. Controlar la temperatura de impresión del Peek:

 Es muy importante una gestión térmica adecuada y un control adecuado de toda la cámara de construcción, ya que el PEEK no reacciona bien ante las fluctuaciones de temperatura. PEEK es un material de impresión de alta temperatura, por lo que se puede imprimir a temperaturas muy altas desde 360°C hasta 450°. Tenga en cuenta que la temperatura de la cama debe ser de 120°C como mínimo.

 2. Secar el PEEK

 Es aconsejable, en muchos casos, secar el PEEK antes de imprimir. En comparación con otros materiales, no absorbe tanta humedad, pero el secado mejora el rendimiento de impresión.

3. Caja calefactada

Utilizar una impresora 3D con una cámara calefactada cerrada cuando se imprime en ese filamento.

4. Asegurate de usar una base de impresión adecuada.

Para lograr los efectos deseados cuando se imprime en PEEK también necesitamos usar una plataforma o base de impresión adecuada. Sin lugar a duda PEI es la más recomendada. Aconsejamos que la base de la pieza sea lo mas redondeada posible, y utilizar raft ayudará muchísimo.

5. Mantenga limpia la boquilla.

Cuando termine la impresión, recuerde retirar todo el material sobrante de la boquilla para evitar obstrucciones y manchas indeseadas, porqué la boquilla podría quedar inutilizada.

Addy impresora 3D

La velocidad relativa: tortugas, liebres y fabricación aditiva

¡Muy buenas a todos!

En esta ocasión vamos a hablar sobre uno de los hándicaps de la fabricación aditiva: la velocidad.

Está claro que comparando el tiempo de impresión contra el tiempo de inyección de un molde, claramente la impresión sale perdiendo. Punto y final, el molde gana.

Pero en esta vida todo es relativo y se dice que con lógica se puede demostrar hasta las teorías más disparatadas.

Vamos a darle la vuelta y para no alargarlo mucho vamos a ir al grano.

Imagen 1: Comparativa PROS y CONTRAS para Molde y AM. * MOQ Minimun Order Quantity

Por un lado tenemos una tecnología muy rápida pero con ciertas desventajas. Al tiempo de fabricación hay que sumarle todo el tiempo previo: fabricación del molde, validación del modelo, puesta a punto, etc… y esto para cada molde.

Y por otro, la fabricación aditiva, que cada vez se están  desarrollando tecnologías más enfocadas a la producción que pretenden elevar la línea de cruce entre la rentabilidad de fabricar por AM vs inyección (Imagen 2). Y que además permite fabricar de forma simultanea varios modelos y alternar entre ellos sin necesidad de cambiar el útil.

Imagen 2: Comparativa de precios para la fabricación de piezas en serie.

¿Entonces, a qué viene lo de la velocidad relativa?

A que a día de hoy nuestra forma de consumir está cambiando. Queremos tener los productos de forma inmediata y con una mayor personalización. Además, cada vez los productos tienen un ciclo de vida menor, duran menos en el mercado y/o tienen que actualizarse constantemente para no quedar desplazados. Como ejemplo, ¿cuánto tiempo duró en le mercado el antiguo Nokia 3310 y cuánto dura ahora cualquier smartphone?

Por lo tanto, si se tiene en cuenta que cada vez se fabricarán menos unidades de cada producto* o que este se ha de ir modificando. Puede que para muchos productos no salga rentable el molde (no solo por precio, sino por tiempo) y por lo tanto no sea tal esa ventaja en la velocidad de fabricación. Y de repente el tiempo de impresión y el coste por unidad en la fabricación aditiva ya no parezca tan alto.

¡Y de esta manera la velocidad relativa está del lado de la fabricación aditiva!

* Una pequeña aclaración aquí, no quiero decir que esto suceda con todos los productos del mercado. Pero puede que no salga rentable para ciertos productos fabricar muchas unidades, almacenarlas y que en ese tiempo se queden obsoletas. O tener que fabricar más unidades de las necesarias para llegar al MOQ.

La fábula de la tortuga y la liebre

Otro aspecto aspecto a valorar sería el hecho de la velocidad de consumo. Al tener que fabricar un mínimo,  muchos fabricantes se abastecen para largos periodos,  lo que significa que la velocidad en la producción en sí no les aporta nada,  puesto que se podría satisfacer su demanda a la velocidad de impresión de forma continua para ese espacio de tiempo, ahorrando también en espacio y gasto de almacenaje y el poder disponer de ese dinero al no tenerlo invertido en stock.

Esto conlleva otra ventaja,  al producir de forma escalonada, también lo será el pago. Además la producción se amoldará mejor a la demanda. Pudiendo llegar incluso a casos donde se tenga un archivo virtual de componentes y estos se fabriquen a razón de su consumo.

Pero, observemos la fábulas. Las fábulas siempre nos las han contado con un fin: que aprendamos una lección. Lo que le ocurre a estos personajes de ficción es completamente extrapolable a nuestra realidad. ¡Y nuestro caso no puede ser menos!

Si el mundo fuera perfecto, la liebre habría corrido rápido hasta la meta y todo el mundo habría sido previsor como la hormiga y tendría en stock todo el material que necesita. Pero el mundo no es perfecto y siempre nos acordamos de las cosas a última hora y es a última hora que nos entran las prisas.

Supongamos lo siguiente:

  • Se fabrican por molde de una vez todas las unidades necesarias para 6 meses y esta previsto recibir más material al finalizar dicho mes.
  • Al 5º mes por el motivo que sea nos quedamos sin stock y con el plazo de entrega que nos dan no llegamos a cumplir con la producción.

Es aquí donde la tortuga gana a la liebre. Que por rápida que sea y por mucho que corra, ya no le dará tiempo a llegar a la meta antes que la tortuga.

¡Además, si no llegamos, siempre podemos poner más tortugas a imprimir!

Conclusión

La conclusión es que todo es relativo y como habéis podido ver, no hay que guiarse por un solo parámetro. Una tecnología no excluye a otra. Por mucho que aumente la velocidad, la fabricación aditiva no sustituirá por completo a las otras tecnologías. Se integrará y normalizará su uso y será una herramienta más.

Por tanto, analizar y valorar bien todas las opciones y elegir para cada componente y situación la tecnología más adecuada.

¡Muchas gracias y un saludo!

 

Mecanizando piezas impresas en 3D

El mecanizado de plástico es un procedimiento muy común en la industria. Existe una gran variedad de polímeros y muchos de ellos se pueden mecanizar.

¿Pero que ocurre si intentamos de mecanizar una pieza que ha sido impresa en 3D?

¿Que tiene de diferente mecanizar una pieza impresa a una de molde o un bloque?

La diferencia es simple, una es un bloque solido y la otra son capas formada por perímetros y una malla interna. Antes de continuar, aclarar que nos referimos a piezas impresas en FDM.

Si miramos cualquier descripción con las características de los materiales, nos solemos encontrar con «admite mecanizado», por ejemplo el ABS. Otros, como el PLA no admite mecanizados. Podéis probarlo simplemente con un cúter y un trozo de filamento. Con el ABS es muy sencillo sacar lascas con el PLA no.

Esto va en base a si el material se puede o no mecanizar. Es más, el Nylon y el POM se mecanizan de forma habitual  y es fácil trabajar con ellos, imprimirlos, ya es otra historia. Pero en todo este tiempo, al menos en mi caso, nunca he visto una pieza mecanizada mas allá de pasarle un taladro a un orificio. Es más, siempre se refieren a lijar, pulir y taladrar.

Como habéis podido ver en el vídeo, aquí vamos más allá y directamente hemos puesto una pieza en el torno. Por cierto, seguro que alguien lo ha hecho ya, pero no he conseguido encontrar vídeos ni información al respecto. En la impresión en metal sin embargo, el mecanizado es una operación muy común.

¡Mecanizado!

La diferencia fundamental entre una pieza impresa y otra de molde o mecanizada es básicamente que las piezas impresas son huecas. Muchas veces nos preguntan: ¿Y si le tengo que hacer un taladro a una pieza impresa? La respuesta es simple, si necesitas un orificio lo incluyes en el diseño, sino, una vez traspases las paredes, dependiendo del relleno, encontraras la pieza hueca.

¿Entonces, para que sirve mecanizar la pieza?

Supongo que cada uno tiene unas necesidades diferentes, lo importante no es para que sirve, es saber que se puede hacer y como hacerlo.

Pero, el ejemplo lo tienes en el video.

LA PIEZA

Se trata de un cilindro de  diámetro 80mm x 100 mm de altura. El orificio interior tiene las dimensiones para encajar con el eje de una bomba de agua.

Imagen 1: Procesos de impresión en Simplify3D

 

 

 

 

 

 

 

 

Está impreso en PETG con una boquilla de 0,4mm. El interior de la pieza varia de densidad de relleno cada 20mm, con capas macizas entre los rellenos. En total 4 densidades de relleno diferentes: 30, 40, 60 y 70%. Esto se ha conseguido asignado diferentes procesos en Simplify3D.

Además la pieza cuenta con 6 perímetros, que junto a la boquilla de 0,4 proporciona una pared de 2,4mm de espesor.

Ajustando el diámetro interno

El mecanizado en general, es capaz de ofrecer unas tolerancias que desde luego el FDM no puedo igualar. Puede darse el caso de que necesites un gran ajuste entre dos piezas, no tienen por que ser las dos impresas, o una determinada rugosidad superficial. Rectificas el diámetro hasta conseguir el ajuste óptimo.

En nuestra prueba se trataba de ajustar el eje con chavetero de una bomba dentro de la pieza impresa.

Para realizar esta operación sin llegar al relleno de la pieza es necesario tener una buena pared.

6 perímetros * 0,4mm= 2,4mm de espesor, más que suficiente para ajustar el eje sin llegar a la malla.

¡LA TOLERANCIA DE TU IMPRESORA!
Adapta tu forma de trabajar a las capacidades de tu máquina. Realizando un par de tests podrás determinar la tolerancia que le has de dar a tus diseños para que tus piezas se ajusten a tus necesidades.

Imagen 2: ranura para el chavetero

Una vez introducido el eje en la pieza, este se emplea para sujetar la pieza en la mordaza del torno. Si recordáis, en el artículo anterior, para anclar el rodete a el motor de la bomba se empleaba un eje con chavetero.

Acabado superficial y el diámetro externo

La siguiente operación consiste en quitar una fina capa de material del exterior del cilindro, de esta forma, podríamos conseguir un acabado superficial uniforme, con una determinada rugosidad superficial, o ajustar el diámetro exterior.

¿Que ocurre si eliminamos material más allá de de las paredes de la pieza?

Lo importante está en el interior

Realmente, este fue uno de los motivos por los que hicimos este test, en los dos últimos artículos hemos estado hablando sobre el rodete de una bomba: como imprimirlo y los resultados del test.

El objetivo era que partiendo de una pieza, ir reduciendo el diámetro hasta obtener el resultado requerido. Mecanizando la pieza se pueden realizar los test sin necesidad de imprimir nuevamente.

Al eliminar los perímetros exteriores de la pieza, teníamos que averiguar si se puede mecanizar una pieza impresa y que densidad ha de tener para que la pieza no quede debilitada en esa zona.

Versión corta, mas de un 40% de relleno ofrece una malla tan compacta que puedes eliminar los perímetros sin afectar a la integridad de la pieza, por otro lado, un relleno bajo afectaría sin duda a la integridad de la pieza, seguramente se rompería durante el propio mecanizado.

Podéis probarlo fácilmente, imprimir un cubo al 5% de relleno y otro al 30% y probar con un punzón o destornillador atravesar la pared, o bien cortar la pieza por la mitad y veréis la diferencia.

Conclusiones

Está claro que una de las principales ventajas de la fabricación aditiva es la posibilidad de trasladar un diseño digital al mundo físico de una forma sencilla y con una libertad de diseño que otras tecnologías no pueden igualar.

Al diseñador le permite ver, tocar, montar y probar sus diseños, para poder optimizarlos y es este feedback es el gran atractivo que ofrece la fabricación aditiva. Por este motivo nos pareció interesante saber hasta donde y de que manera se puede modificar una pieza impresa, para permitir modificarla in situ para trasladar esos datos al diseño de la pieza y generar un flujo de trabajo más dinámico.

Muchas gracias a todos, espero que os halla gustado y aprendido con este artículo, y no dudes en preguntar cualquier duda que os surja.

¡Hasta pronto!

 

 

Caso práctico: rodete de una bomba

¡Muy buenas a todos!

En el artículo anterior valorábamos cómo enfocar una pieza, el rodete de una bomba de agua, y como imprimirla para obtener el resultado deseado. Se trataba de saber la finalidad de la pieza e imprimir a razón de ello, sin penalizar el tiempo de impresión.

En este artículo analizaremos el comportamiento de la pieza durante los ensayos realizados con ella.

Finalidad

Realizar un prototipo funcional para poder realizar unas pruebas en el banco de trabajo. La pieza en cuestión, el rodete, se montó en un motor de 30cv de potencia. Como podéis imaginar, si la pieza es débil, cuando empiece a moverse no quedará de la pieza ni la primera capa, de ahí la importancia imprimir como toca.

Pero aquí no vamos a valorar más como se hizo, vamos a valorar los resultados de la prueba.

Objetivo

Validar el uso de la tecnología FDM para realizar los prototipos empleados en el banco de pruebas.

No se busca la producción, ni que tenga la misma vida útil que las piezas actuales, se trata de obtener las curvas características en un ensayo antes de producir las piezas.

Ensayo

Una vez instalado el rodete en el eje de la bomba y todo debidamente conectado se pone en marcha la misma. Transcurridos 30 minutos de funcionamiento sin incidentes da comiendo el test.

Mediante la apertura o cierre de una electroválvula se genera la perdida de carga en el sistema para obtener la curva característica de la bomba. Una vez realizado el test se procede a analizar los resultados.

Resultados

Al tratarse de un prototipo de un modelo completamente nuevo no había ninguna expectativa sobre los resultados. Se obtuvo un rendimiento superior al 70% en un rango comprendido entre 14 y 20 metros de columna de agua.

Estos valores son muy positivos y más teniendo en cuenta que se trata de la primera iteración y la primera pieza impresa. El objetivo es sustituir el actual rodete de latón que trabaja entre un rango de 6 a 18 mca. Se tendrá que modificar el diseño hasta obtener la curva característica deseada.

Segunda iteración.

Hay diferentes formas de modificar la curva característica, modificando el diámetro, cambiando el angulo de los álabes, etc… En este caso, se modificará el diámetro externo del rodete.

Mediante mecanizado se procede a eliminar 10mm de diámetro a la pieza (sí, ya sé que es PLA, no os volváis locos y sí, el siguiente post tratará sobre el mecanizado de piezas impresas). De esta manera se pueden realizar diversos tests hasta conseguir la curva característica deseada . La otra opción reimprimir modificando el diámetro, pero cada pieza tarda más de 50 horas.

Lamentablemente, cuando estaba en el punto de máxima carga durante la siguiente prueba la pieza rompió a la altura del chavetero, es la parte que más esfuerzos soporta y tras la primera prueba y un mecanizado…

Conclusiones

Este test nos ha permitido obtener una gran cantidad de información no solo a nivel de las pruebas que se realizaron con la pieza.

  • El FDM aprueba el test: a partir de ahora esta empresa dispondrá en sus instalaciones de su propia impresora para poder realizar todos sus test.
  • Curva característica: el prototipo impreso en FDM les ha permitido realizar las pruebas y avanzar en el diseño de la pieza.
  • Rotura de la pieza: La rotura de la pieza no es un «fallo». La rotura nos indica el camino a seguir en siguientes piezas:
    • Elegir nuevos parámetros para hacer la pieza aún más resistente. Sí, el famoso Human Multiplier.
    • Rediseñar la zona en cuestión, al menos en la versión imprimible, para reforzar el chavetero, esto además permitiría hacer la pieza más sencilla de imprimir. Es decir, diseñar para la impresión 3D (DfAM).
  • Mecanizar piezas impresas: de esto hablaremos con más detenimiento en el siguiente post.
  • Resistencia de la pieza: personalmente, he de reconocer que me sorprendió que una pieza impresa en PLA PRO resistiera tanto, además de mover esa cantidad de agua. Pensaba que la presión en los álabes separaría las capas de la pieza, pero han aguantado de sobra. Incluso la rotura del chavetero se puede solucionar con un poco de DfAM. Esto demuestra que con PLA se puede imprimir prácticamente todo, sin complicarnos con otros materiales. Los siguientes prototipos se imprimirán probablemente en PETG, para facilitar el mecanizado.

Antes de acabar

Sé que este artículo no ha tratado sobre ningún aspecto técnico de la impresión, pero creo que puede arrojar un poco de luz a todos aquellos que se están planteando incorporar la impresión 3D. Puede que no diseñen turbinas ni nada similar, pero todo es extrapolable. Se trata de analizar detenidamente la idea y valorar como llevarla a cabo.

El siguiente artículo será más divertido y es consecuencia directa de este test:

¡Mecanizando piezas impresas!

¡Muchas gracias a todos y nos vemos en el siguiente post!

¡Por cierto, darle like y compartirlo si os a gustado!

 

Nuevo parámetro de impresión: Human multiplier

En este artículo vamos a hablar de un nuevo parámetro de impresión 3D!

Un parámetro fundamental que puede marcar significativamente nuestra forma de trabajar!

Lo curioso es que no lo encontrarás en ningún programa de laminado!

Y poca gente te hablará de forma clara de él, es el HUMAN MULTIPLIER!

Bueno, es mentira, me lo acabo de inventar, pero necesitaba un nombre para lo que os voy a explicar.

Como ya sabéis hay muchas formas de imprimir una pieza, se ha de tener en cuenta que tipo de impresión de quiere hacer, la dirección de las capas, en fin generar un buen gcode.

Pero dentro de los límites en los que podemos trabajar siguen habiendo diferentes maneras de obtener nuestra pieza. Además, muchas veces nos influirán  “parámetros” externos al propio proceso de fabricación.

Os voy a explicar mediante un ejemplo práctico como valorar una pieza para optimizar y emplear correctamente nuestros recursos: tiempo, material, máquina, etc.

LA BOMBA.

Recientemente hemos realizado una pieza para un cliente:el rodete de una bomba. Es una pieza grande que requiere de muchas horas de impresión, así que lo primero que tenemos que hacer es analizar la pieza.

El análisis

Tenemos que estudiar su geometría y valorar su posición de impresión, como va a trabajar, donde necesitaría soporte en cada posición…

En este caso, se eligió la posición pensando en evitar soportes innecesarios. O mejor dicho, soportes donde no nos interesa, sobre la superficie de los alabes.

Con una pieza  pequeña/mediana esto no supone muchas veces una gran diferencia, pero si buscamos realizar piezas de gran formato o piezas funcionales nuestra valoración a la hora de imprimir será sin duda alguna determinante.

La finalidad

Es importante conocer también cual es la finalidad de la pieza:

Estética: si nuestra pieza va a tener un componente estético o visual puede que convenga más una posición de impresión que mejore el acabado de la parte visible. Esto suele implicar mucho soporte, peroSI esa es la pieza que necesitamos, no queda otra que tirar de horas!

Prototipo: si esa pieza fuera para probarla en nuestras instalaciones y no es tan importante el acabado, podremos ahorra en tiempo y soportes.

Pieza funcional: para este caso, lo mejor es diseñar pensando en la tecnología que empleemos, solo así conseguiremos buenos resultados.  Y si es solo un prototipo funcional, elegir los parámetros precisos para conseguirlo. ¡OJO! puede que no sea posible realizarlo en FDM por mucho que nos empeñemos.

Consejo para estos casos: usa tu impresora para adelantar en la fase de diseño y hacer pequeñas pruebas (ahorraras tiempo y dinero). Una vez seguro, emplea un servicio de prototipado que te realice la pieza otra tecnología de fabricación aditiva o por mecanizado, que para eso están!

Nota

También hay que tener en cuenta si se le dará algún acabado superficial como con XTC por ejemplo.

Esto puede influir mucho en nuestro  tipo de impresión, y no solo por posición de impresión o la cantidad de soporte, también por la altura de las capas. Si le aplicamos resina para “eliminar” las capas, podemos imprimir a una mayor altura de capa y ahorrar tiempo.

El Human Multiplier

¡Volvamos a lo nuestro!

Una vez que ya has acotado como va a ser tu impresión, existe un rango en el que jugar con los parámetros, por ejemplo, para bajar las horas de impresión o la cantidad de material empleado.

Y este es el factor que yo denomino Human multiplier.

Siguiendo con nuestro ejemplo:

Hemos determinado la posición, soportes y demás. Es un prototipo para un producto en fase de diseño, pero necesitamos una pieza resistente (ya sabréis el porqué). Ahora es donde nuestra valoración de la situación va a influir definitivamente en nuestra impresión.

Perfil de impresión

Altura de capa 0.3mm
Perímetros 2
% Relleno 20
Material 1.2Kg
Tiempo 35 horas

Esta pieza, para el perfil inicialmente elegido daba un tiempo de impresión de 35 horas y 1,2 kg de material. A pesar de tener el escalonado en los alabes se decide hacer a 0,3 para bajar las horas de impresión .

Vamos  a intentar reducir el material para no tener que gastar más de una bobina. Bajo el porcentaje de relleno, elimino parte de los soportes, etc… pero aun así el peso no baja del kilo.

¿Qué ocurre ahora?

O se pone a imprimir o APLICAMOS el Human Multiplier,

En esos momentos, tenemos una pieza que va a tardar 35 horas y que va a gastar 1,2 kg de material así que  solo hay una cosa que hacer: aplicar el human multiplier.

¿Cómo lo aplicamos?

Revisando nuestro proceso de impresión. Necesitamos una pieza resistente, va a tardar más de 35 horas y va a gastar más de una bobina pase lo que pase, así que…DE PERDIDOS AL RIO.

Bajamos la altura de capa a 0,2 mm así mejoramos el acabado de los alabes, aumentamos el relleno y los perímetros. Con eso estaremos en 1,5 kg y  50 horas, pero puestos a gastar horas, ¡al menos lo haremos bien! Pero como decía antes, si tenemos que imprimir una pieza de estas características y no podemos  ahorrar donde nos interesa le daremos otro enfoque e intentaremos hacerla lo mejor y resistente que podamos.

¿Por qué?

Porque es mejor una impresión de 50 horas pero con calidad que gastar 30 en algo que está en el límite. Al fin y al cabo la máquina trabaja sola y la pieza estará cuando acabe por mucho que nos sentemos a esperar delante de la maquina.

La impresión tardará el tiempo que sea preciso. Una impresión que la hagamos a medias y ahorrando donde no se debe será una impresión perdida y tocará repetirla.

Con lo que nuestra pieza serán 50 horas de impresión y 1,5 kilos de material.

Cuando valoremos esto, también tenemos que tener en cuenta nuestra carga de trabajo. Ya que si tenemos que imprimir más piezas y vamos mal de tiempo, no interesa que la máquina este ocupada tanto tiempo en una sola pieza. Estos factores externos nos acotarán también nuestra impresión y también se deben de considerar al aplicar el Human Multiplier.

Conclusión

A pesar de que las piezas  se pueden imprimir de muchas formas siempre tendremos que valorar el modo adecuado. En muchas ocasiones la forma más correcta no está relacionada con los parámetros de impresión en sí sino con la valoración que realicemos de la pieza y nuestros recursos ( material, tiempo de impresión , finalidad, carga de trabajo, etc)

Como ya he comentado con anterioridad, un buen gcode es fundamental para una buena impresión y enfocar bien las piezas es incluso más importante que elegir los parámetros correctos para que funcione la máquina.

Con esto además quiero decir que no siempre hay que buscar el ahorro de tiempo cuando imprimamos, las impresiones tardarán el tiempo que necesiten y si para conseguir la pieza perfecta la máquina ha de imprimir 50 horas en lugar de 40… en fin, de perdidos al rio!

Qué te ha parecido?

Espero que te haya sido útil y que te ayude a enfocar mejor como imprimir tus piezas!

En el siguiente artículo comentaremos los resultados obtenidos con la pieza impresa y podréis ver vosotros mismos los resultados de un buen HUMAN MULTIPLIER

Y si tienes cualquier consulta, estaremos encantados de ayudarte!

¡Por cierto, acuérdate de compartirlo!

 

Impresión 3D de gran formato: Llave allen GIGANTE

Buenas a todos,

La impresión 3D de gran formato requieren de conocimientos previos sobre el funcionamiento de las impresoras 3D tal y como se comentó en anteriores entradas de este blog: Cómo generar un buen gcode: Parte 1, Parte 2 y Parte 3

Además de controlar los parámetros de impresión y de elegir bien la boquilla hay que tener presente que las impresiones tardarán muchas horas (a eso también hay que aprender, nos referimos a tener paciencia).

Os dejamos un video donde imprimimos una pieza usando toda la diagonal de la superficie de impresión de nuestra 3DCPI 05 (600x600x300mm).

Consejo!

Como consejo extra para todos aquellos que estén pensado en emplear la impresión 3D para realizar piezas de gran formato: fijaos en el diseño de esta pieza. Ya sabemos que es solo un L con perfil hexagonal, pero tiene una buena superficie de contacto como primera capa. De esta manera tienes una cara plana que apoyar sobre la superficie de impresión y por lo tanto esta pieza es fácil de orientar y de situar en la máquina.

Esto es fundamental para una buena impresión!

Además, plantearos la finalidad de la pieza, puesto que muchas veces se tratará de un prototipo. Este podría ser simplificado para facilitar su impresión aun que no se trate del diseño final que se empleará para producción. Véase Diseñando para impresión 3D: Parte 1 y Parte 2.

Esperamos que os guste!!

Si tenéis cualquier consulta estaremos encantados de ayudaros. Ya sabéis donde encontrarnos.

Un saludo,

Alberto Morillo