Desde cubiertos y herramientas quirúrgicas hasta piezas de automoción y palas de turbinas, el acero inoxidable está por todas partes alrededor de nosotros, y eso tiene sentido. Tiene una fuerte resistencia a la corrosión y al calor, y es un metal ligero y económico, lo que lo convierte en un material ideal para la impresión 3D.
Hoy en día, 3D acero inoxidable impreso se ha utilizado en diversos componentes industriales, así como en diseño, arquitectura y aplicaciones artísticas. ¿por qué está sucediendo esto? Porque suele ser más rápido, más barato y más eficiente que los métodos de fabricación tradicionales.
Si usted está buscando piezas de repuesto, prototipos o herramientas de acero inoxidable, Magic Monkey Network puede proporcionarle 3D servicios de impresión. Echemos un vistazo a los conocimientos relevantes de la impresión de acero inoxidable 3D.
1, ¿por qué elegir 3D acero inoxidable impreso?
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Este mecanismo de engranaje sin fricción de acero inoxidable fue desarrollado por CSEM en Suiza para la Agencia Espacial Europea y tiene una hoja flexible y una estructura de entramado de bloqueo que no puede fabricarse sin la impresión 3D (fuente: Esa)
Los fabricantes tienen una historia de más de 100 años en el estampado, corte, formación y soldadura de acero inoxidable. Aunque la historia de 3D de metal de impresión es sólo unas pocas décadas, ya puede competir con los métodos tradicionales en términos de velocidad y costo. Además, la impresión 3D también puede lograr diseños complejos que no pueden lograrse con otros métodos de fabricación, lo que impulsa la innovación de los productos.
Antes de aprender a usar acero inoxidable para la impresión 3D, primero aprendamos "por qué" a través de la compañía de hoy.
Herramientas únicas
La planta de producción en masa de Allegheny Electric no puede detener la producción porque su robot de seis ejes requiere una nueva herramienta de extremo de brazo para la detección de secuencias. Pero esta herramienta es única para las necesidades de la empresa y forma parte de un componente que debe estar conectado a las otras dos herramientas de extremo ARM. El prototipo inicial fue 3D impreso usando plástico reforzado con carbono, pero este material no era lo suficientemente duradero. Posteriormente, Allegheny Electric Company cambió a acero inoxidable (17-4PH) y utilizó la tecnología de impresión rápida y económica de adhesivo Jet 3D proporcionada por el fabricante de impresoras ExOne (ahora parte de Desktop Metal). Pero la empresa no utilizó la tecnología de impresión 3D para imprimir piezas idénticas, sino que rediseñó las piezas utilizando la libertad de forma proporcionada por la tecnología de impresión 3D. El nuevo diseño de las piezas para la impresión 3D permitió a la empresa reducir el peso en aproximadamente un 40% mediante la fusión de piezas y reducir los residuos de materiales por debajo del 5%. El tiempo de impresión del componente final (como se muestra en la figura siguiente) es menor que un día, y el costo es de aproximadamente $150.
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EOS herramienta de extremo de brazo de acero inoxidable para impresión personalizada 3D para Allegheny Electric (fuente: EOS)
Piezas de repuesto únicas
Para conseguir un famoso coche de carreras 1952, el 28th Cummins diesel especial de carreras, en funcionamiento, una nueva bomba de agua es necesaria. La bomba de agua original fue diseñada específicamente para el coche de carreras número 28, lo que significa que no hay piezas de repuesto de producción para cumplir con los requisitos. Aún más complejo es que el coche de carreras 28th debe completar la carrera en unas pocas semanas, lo que elimina la posibilidad de utilizar los métodos tradicionales de fundición de arena para reemplazar las piezas, ya que el plazo de entrega previsto es de 10 semanas.
Los ingenieros de Cummins han recurrido a la ingeniería inversa y a la tecnología de impresión de metal 3D, utilizando la impresora 3D de lecho de polvo láser de 3D Systems. La nueva bomba de agua (como se muestra a continuación) está hecha de acero inoxidable de 316 L y terminó 3D impresión en solo tres días. Todo el proceso tomó 5 semanas en lugar de 10 semanas. La concha se adapta perfectamente a los demás componentes de la bomba de agua, lo que le da un rendimiento completamente nuevo en seis carreras del coche de carreras.
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Original # 28 Cummins Diesel bomba de agua especial de carreras (izquierda) y suplemento de impresión de acero inoxidable 3D para 3D sistemas (fuente: 3D sistemas)
La Marina de los Estados Unidos instaló recientemente una impresora Meltio 3D en la sala de herramientas del acorazado Bataan y comenzó a utilizar la tecnología de impresión de acero inoxidable 3D. Meltio utiliza láser para derretir los hilos metálicos y depositarlos capa a capa, y luego procesa las piezas hasta la tolerancia final utilizando una fresadora CNC incorporada. El sistema funcionará en acero inoxidable 316L (un material común transportado por buques con excelente resistencia a la corrosión) y imprimirá las piezas de mantenimiento para el equipo, incluyendo los componentes obsoletos. Esto ofrece la posibilidad de reparar el sistema sin volver al muelle.
Arte y construcción
MX3D, una empresa holandesa, utiliza la tecnología de impresión Line Arc Additive Manufacturing (WAAM) 3D para crear un puente de acero inoxidable completamente funcional que abarca uno de los canales más antiguos y famosos del centro de Ámsterdam. Este novedoso método permite a la empresa utilizar la impresión de metal 3D para crear estructuras de acero inoxidable sólidas, complejas y hermosas. Este puente no solo es estético único, sino que también tiene sensores instalados en los canales de su estructura, que pueden medir las condiciones de tráfico y carga en el puente en tiempo real.
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El puente impreso de acero inoxidable 3D creado por MX3D pulg Amsterdam (fotografiado por Thea van den Heuvel)
Prototipo de componentes industriales complejos
El impulsor es un componente importante de una bomba, que controla la presión de la bomba y debe diseñarse para cada aplicación específica. Los impulsores requieren hojas geométricas complejas diseñadas específicamente para el paso de fluidos a través de bombas. Estas hojas personalizadas son costosas y difíciles de fabricar, lo que requiere equipos de capital costosos y trabajadores cualificados.
Con la capacidad de imprimir 316L componentes de acero inoxidable internamente, el equipo de diseño puede producir rápidamente prototipos funcionales para pruebas utilizando los mismos materiales metálicos necesarios para los componentes finales. El impulsor de acero inoxidable impreso con el sistema de estudio de metal de escritorio en la siguiente imagen tiene un costo de impresión de aproximadamente $70 por componente. Mucho más bajo que el coste de mecanizado de prototipos CNC, puede ahorrar mucho en costes cuando se requieren múltiples iteraciones del prototipo.
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3D prototipo funcional de impulsor de acero inoxidable impreso (fuente: Desktop Metal)
Prototipo de funciones de herramientas médicas
Shukla Medical utiliza acero inoxidable MarkForged 17-4 PH para 3D prototipos de impresión utilizando los mismos materiales que muchos productos finales, en lugar de utilizar máquinas CNC. Ahora, utilizan una impresora MarkForged de fibra de carbono 3D para imprimir el prototipo inicial, y luego utilizan el sistema MarkForged Metal X para imprimir el prototipo final, que se entrega a los cirujanos para su evaluación. Zack Sweitzer, gerente de desarrollo de productos de la empresa, dijo: "Los cirujanos pueden imaginarse que lo usan en incisiones reales y nos dicen si se siente apropiado en sus manos". Ser capaz de crear prototipos de forma más eficiente y de llevar los productos acabados al mercado más rápidamente nos mantendrá a la vanguardia de la industria.
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