Tecnologías metálicas en fabricación aditiva
Impresión directa en metal (DMP)
Utilice esta tecnología para mejorar la funcionalidad, reducir el peso o agrupar componentes en una sola pieza. Una impresora 3D para impresión directa en metal (DMP) utiliza un láser para soldar capas finas de polvo metálico con el fin de producir piezas metálicas altamente complejas. DMP ofrece flexibilidad ilimitada en el diseño y soluciona las limitaciones de las técnicas de fabricación tradicionales en términos de geometría y retención superficial. Los costos de fabricación de las piezas no dependen de la complejidad de estas, sino de su volumen. DMP es ideal para producir componentes compactos con formas anatómicas muy complejas, canales internos, texturas superficiales complejas, estructuras reticulares internas y altos niveles de detalle. Las tecnologías aditivas y sustractivas se pueden combinar para obtener el costo por pieza más efectivo.
Serie de boquillas de extrusión de alimentos producida con tecnología DMP en la impresora DMP Flex 350.
¿Es DMP una DMLS más eficiente que SLM?
La tecnología básica es la misma: un láser suelda de forma selectiva capas finas de polvo metálico. La diferencia está en el detalle y la experiencia. Se han utilizado impresoras DMP de 3D Systems para fabricar más de 500.000 piezas metálicas. Esta experiencia se ha diseñado en impresoras 3D metálicas robustas para garantizar la repetibilidad, la calidad de las piezas, la productividad y un costo total de operación (TCO) bajo. Los módulos de impresión extraíbles (RPM) permiten tiempos de cambio de 1 hora y un tiempo de actividad ininterrumpido. La cámara de vacío permite un contenido de oxígeno (O2) de <25 ppm para obtener propiedades uniformes en las piezas y el uso total del polvo, minimizando así la generación de residuos. Cuando la calidad, el volumen y la eficiencia de las piezas son importantes, DMP es la mejor opción para la impresión 3D en metal.
Agrupamiento de piezas de 20 a 1 en un tubo de escape de Formula 1 de metal impreso en 3D con la impresora DMP 350.
¿Qué significa exactamente "fusión en lecho de polvo" (PBF)?
Fusión en lecho de polvo (PBF) es un término que resume todas las tecnologías que, de forma selectiva, funden y fusionan polvo metálico y plástico para construir piezas complejas directamente a partir de archivos CAD. Los métodos PBF utilizan un láser (DMP/DMLS/SLS) o un haz de electrones (EBM) y diferentes enfoques para esparcir o aplicar el polvo con rodillos o cuchillas. La impresión directa en metal (DMP) es una tecnología de impresión 3D en metal basada en láser que aplica el material en ambas direcciones (recubrimiento bidireccional), cuenta con una cámara de vacío que mantiene una exposición al oxígeno constante de <25 ppm para obtener propiedades de piezas de alta calidad y repetibles, y utiliza un módulo de impresión extraíble (RPM) que permite lograr tiempos de cambio breves y un tiempo de actividad ininterrumpido.
Estructuras reticulares internas en una cámara de combustión para la Agencia Espacial Europea (ESA) producidas en una impresora DMP.
¿En qué se diferencia la inyección de aglutinante metálico de DMP/DMLS/SLM?
En este proceso, un agente aglutinante mantiene el polvo unido capa a capa. Una pieza (verde) se produce más rápido que cualquier otro proceso de lecho de polvo, pero este no es más que un paso dentro de una secuencia más larga. Los procesos anteriores (tales como el curado, la eliminación de polvo, la sintetización, la infiltración, el recocido y el acabado de la pieza) suelen tardar más tiempo que la creación de la primera pieza verde. Los principales beneficios de la inyección de aglutinante metálico son la velocidad de producción de la pieza verde y el menor costo. Las principales limitaciones de las piezas fabricadas mediante inyección de aglutinante metálico son sus propiedades mecánicas. Las piezas producidas mediante inyección de aglutinante metálico presentan una porosidad relativamente considerable e irregular, es decir, la pieza final tiene una baja densidad. El efecto resultante sobre las propiedades mecánicas hace que las piezas no sean adecuadas para aplicaciones que requieren propiedades mecánicas repetibles y resistentes.
En la actualidad, las piezas con el nivel de detalle y los requerimientos de resistencia mecánica que exigen estas boquillas de combustible no se pueden producir con tecnologías de inyección de aglutinante metálico.