Impresión 3D en metal en Formnext 2017

Las piezas impresas en 3D de filamentos de ingeniería pueden desplazar el metal donde su resistencia y resistencia a la temperatura son suficientes. Recientemente, escribimos sobre qué plásticos se utilizan en la impresión FDM industrial y qué equipo para trabajar con ellos se demostró en Formnext 2017. Hoy continuaremos con el tema de la exposición, pasando a los productos metálicos.

Sinterización en polvo

Los fabricantes de impresoras 3D y suministros están seriamente preocupados con la idea de utilizar materias primas originalmente diseñadas para trabajar con el Metal Injection Molding, la tecnología MIM en la impresión. El polvo de metal fino con una pequeña cantidad de aglomerante termoplástico se forma bajo presión y luego se hornea. La contracción en el proceso puede superar el 10%, el valor real se predice y se tiene en cuenta en la producción.

En lugar de la prensa y los moldes en la primera etapa, es bastante posible usar una impresora 3D para obtener un espacio en blanco. Todavía no existe un nombre establecido para la tecnología de producción: Desktop Metal tiene BMD, Bound Metal Deposition. Markforged tiene ADAM, fabricación aditiva de difusión atómica. AIM3D lo llama CEM, Composite Extrusion Modeling. En comparación con MIM o la impresión con tecnología SLM, el costo del equipo y un solo producto final puede reducirse significativamente.

Desktop Metal y Markforged


Markforged y Desktop Metal ofrecen paquetes de equipos que consisten en una impresora FDM, una unidad de lavado y un horno. Después de imprimir, la parte se limpia del aglutinante de plástico desde el exterior y se envía al horno, donde se procesa en dos etapas: primero, se retira el plástico restante y luego se hornea la parte. Dependiendo de las materias primas, es posible utilizar una atmósfera de gas en un horno, como el argón. El resultado es una pieza con una densidad de hasta 99.7% para Markforged y hasta 99.8% para Desktop Metal, esta es la cuestión de la porosidad.

Forjado en metal x

• Cámara de trabajo: 250 x 220 x 200 mm.
• Espesor de capa: desde 50 micras.
• Equipo relacionado: estación de tratamiento Wash-1, horno Sinter-1 o Sinter-2.

AIM3D


La compañía ofrece una impresora ExAM 255 y un horno ExSO 90. La impresora no funciona con filamento o polvo, sino directamente con gránulos para MIM. De lo contrario, parece un dispositivo FDM normal y puede imprimirse con plásticos familiares, también a partir de gránulos; también es más barato que usar filamento.

AIM3D ExAM 255

• Cámara de trabajo: 255 x 255 x 255 mm.
• Espesor de capa: desde 20 micras.
• Alimentación de material: utilizando un compresor completo o externo.

BASF y Fraunhofer IFAM


El año pasado, BASF anunció el filamento Ultrafuse 316LX: aún no está disponible comercialmente y está en proceso de prueba. Apium y Gewo 3D ya han anunciado que "funciona". Una barra familiar para las impresoras FDM, pero que consiste en polvo de acero inoxidable con aglutinante de plástico. La porosidad declarada de la pieza después de la cocción es inferior al 2%. Puede imprimir metal en una impresora 3D normal, solo tiene que encontrar un horno adecuado para hornear. Esto es exactamente lo que Fraunhofer IFAM demuestra cuando se trata de imprimir con acero, titanio, cobre y otros metales y aleaciones utilizando una impresora de escritorio Renkforce RF100 que cuesta menos de 300 €.

Impresión por chorro de tinta


No es necesario utilizar la tecnología FDM para formar una parte que sea propensa a la cocción. Hay instalaciones que funcionan como impresoras de yeso-polímero, solo con otras materias primas. Aplique una capa de polvo, fíjelo en un lugar adecuado con un aglutinante líquido, repita. Limpie las partes resultantes del exceso de polvo metálico y hornee. Con ligeras diferencias en la implementación, así es como funcionan el Sistema de producción de metal de escritorio, las impresoras industriales ExOne y las instalaciones de Digital Metal DM P2500.

Exone m-flex

• Cámara de trabajo: 400 x 250 x 250 mm.
• Espesor de capa: desde 100 micras.
• Velocidad de impresión: 30-60 s por capa.

Tecnología tradicional

Sí, ya se les puede llamar así. Sinterización selectiva por láser y fusión selectiva por láser. En el primer caso, la temperatura de calentamiento de la capa de polvo metálico es menor que la temperatura de fusión, se produce la sinterización de partículas. En el segundo, el polvo está completamente fundido. En estas áreas, tanto gigantes como recién llegados presentaron sus productos en Formnext.


Concept Laser, parte de GE, demostró una impresora con un área de trabajo de 1.1 x 1.1 x 0.3 m. Se llama ATLAS, funciona con un láser de kilovatios y está equipada con un escáner 3D integrado.


SLM Solutions mostró la SLM 800, una máquina con una cámara de 500 x 280 x 850 mm. Hasta cuatro láseres de trabajo en paralelo, 700 W cada uno, más la capacidad de automatizar la cadena de producción: se excluyen las operaciones manuales, desde cargar el polvo hasta limpiar la pieza terminada. Una instalación más modesta, la SLM 280, se ha actualizado a la versión 2.0 y ahora está equipada con uno o dos láseres de hasta 700 W, con una cámara de trabajo de 280 x 280 x 365 mm. Un alimentador automático de polvo está disponible opcionalmente.


Trumpf anunció que su TruPrint 5000 es el automóvil más rápido entre sus compañeros de clase. Su área de trabajo es un cilindro con un diámetro de 300 mm y una altura de 400 mm, tres láseres, 500 W cada uno. Además, la automatización de mover el "barril" hacia y desde el área de trabajo a la estación de tratamiento.



Soluciones SLM SLM 280 2.0

• Cámara de trabajo: 280 x 280 x 365 mm.
• Espesor de capa: desde 20 micras.
• Espesor de la pared: desde 150 micras.

Soluciones originales


OR Laser ofrece ORLAS Creator , una impresora relativamente compacta, con un área de trabajo en forma de cilindro con un diámetro de 100 y una altura de 110 mm. Esta vez en Formnext mostró su modificación: ORLAS Creator Hybrid, equipado con una fresa de tres ejes. La idea es procesar las superficies externas e internas de la pieza cada 5-10 capas, lo que aumentará significativamente la precisión y reducirá la necesidad de un posterior procesamiento posterior.


La impresora de Aurora Labs, S-Titanium Pro , puede trabajar en tecnología de sinterización y fusión, pero la tercera opción es más interesante: llamada DED, Deposición de energía dirigida. La idea del método es suministrar directamente polvo metálico al área de operación del láser. Por lo tanto, puede soldar metal en una pieza para cambiar su configuración o reparación.


Xact Metal presentó la XM300 , una nueva máquina con un área de impresión de 254 x 330 x 330 mm, equipada con dos o cuatro láseres independientes. Una característica especial del enfoque Xact Metal es que sus impresoras no usan espejos controlados por galvanómetros. El movimiento del espejo se lleva a cabo de manera similar al movimiento del cabezal en una impresora FDM, y esto es inmediatamente una ventaja: el rayo láser siempre es perpendicular a la superficie del polvo. La segunda ventaja es el bajo costo de ventas. La principal desventaja es la dificultad de lograr una velocidad de láser suficiente, aquí Xact Metal ha desarrollado una serie de conocimientos para mantenerse al día con los competidores.


InssTek incorpora la tecnología DMT, Direct Metal Tooling. Este es el nombre comercial para la implementación de DED, la conclusión es el flujo de polvo metálico en la zona láser. Por lo tanto, es posible no solo "crecer" las piezas, sino también cambiar las existentes, modernizarlas o repararlas, compensando el desgaste. Queda por añadir que la impresora InssTek MX-MINI , que se discute principalmente, es de cinco ejes y tiene una cámara de trabajo de 200 x 200 x 200 mm.


SPEE3D abordó el tema de la fabricación de piezas metálicas desde una perspectiva inesperada. La impresora LightSPEE3D tiene un manipulador de seis ejes que mueve la plataforma para la construcción y una boquilla fija. El polvo de metal en esta boquilla acelera a la velocidad supersónica y sus partículas se adhieren a la capa anterior debido a la deformación y al calentamiento por impacto. El enfoque le permite alcanzar alta velocidad: el fabricante afirma que la máquina forma hasta 100 gramos de productos metálicos por minuto. Una ventaja adicional es el trabajo con polvo de aluminio y cobre.




Cuando se usa un láser para sinterizar o alear un polvo metálico, hay un problema con el cobre puro. Los láseres con una longitud de onda de aproximadamente 1000 nm se usan comúnmente, y el cobre se refleja muy bien en este rango. Fraunhofer ILT, que aún no es una solución comercial, propone el uso de un láser verde con una longitud de onda de 515 nm.

Automatización y Disponibilidad

Los gigantes de la industria están avanzando hacia un aumento en el área de impresión y una mayor automatización del proceso de producción, y los nuevos jugadores están ansiosos por ingresar al mercado, ofreciendo soluciones con algunas características únicas. Esto puede ser una elección de consumibles, alta velocidad de fabricación de piezas, flexibilidad en la operación. Y ciertamente, el precio. Es imposible decir que en el futuro cercano todos tendrán la oportunidad de imprimir con metal, pero la producción de productos en dos etapas, impresión y sinterización, debería hacer que el proceso sea mucho más asequible, en comparación con SLS y SLM.

Cuando necesite equipo para imprimir piezas metálicas, comuníquese con la Tienda 3D Top. Nuestros expertos lo ayudarán a decidir sobre la elección de la tecnología de producción y, a continuación, los equipos adecuados para resolver sus problemas.

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