PARA UNA SUJECIÓN PERFECTA.
La indispensable tecnología de sujeción de punto cero
Expertos certifican un enorme potencial de futuro de la impresión 3D con polvo metálico. Sin embargo, otros hablan sobre la producción actual más bien de una manufactura, en lugar de una fabricación según el estándar industrial. No obstante, por ejemplo los fabricantes de automóviles y sus proveedores, así como algunos otros sectores, como la tecnología médica, apuestan ya hoy con creciente éxito por la fabricación de piezas en serie listas para el montaje, que se producen con impresión en 3D. Para prototipos y series pequeñas, como en automóviles deportivos especiales en edición limitada, la fabricación sin herramientas casi no tiene competencia. Su establecimiento como procedimiento para grandes cantidades sin embargo es solo cuestión de tiempo y seguramente no se puede impedir.
El hecho de que se supriman los costes de moldes y herramientas es evidentemente un factor significativo. Además, en el planteamiento constructivo hay una ventaja mucho mayor de la fabricación aditiva. Se plantea menos la cuestión de: "¿qué puedo fabricar?", y mucho más: "¿qué funciones debe cumplir el componente?". Así, en la impresión 3D se pueden concebir constructivamente geometrías muy complejas y, posteriormente, fabricarse de modo económico. Con frecuencia se pueden fabricar incluso componentes o productos que eran imposibles de realizar con métodos sustractivos.
Fabricación de geometrías hasta ahora impensables
Sin embargo, los objetos impresos solo raras veces están listos para el montaje tras el proceso de impresión. Al procedimiento de fabricación aditiva le siguen casi siempre otros procesos hasta que la pieza está acabada. Con frecuencia, siguen procesos de limpieza y de medición, así como de fresado, taladrado o serrado. Especialmente el serrado tiene una importante función al final, cuando el componente se tiene que separar de la placa base que lo acompaña durante todos los pasos de fabricación. Más sobre este tema más adelante. Toda la cadena del proceso es por consiguiente un ámbito óptimo de aplicación del sistema de sujeción de punto cero. Y ello a pesar de que no es necesario sujetar ni moldes ni piezas en bruto. En vez de eso, se tiene que sujetar la placa base, sobre la que se produce el producto capa por capa.
Efectivamente, los módulos de sujeción convencionales, como los habituales en la fabricación de mecanizado por arranque de viruta, no se utilizan en la fabricación aditiva. En la impresión 3D se presentan requisitos muy especiales, que se tienen que tener en cuenta en la sujeción. Así, en el procedimiento de impresión 3D predominan altas temperaturas de hasta más de 100° C. Incluso en el medio de sujeción se llega ya a temperaturas de hasta 150° C. Esto requiere juntas y medios que puedan soportarlo y resistirlo. Tampoco hay que subestimar las continuas oscilaciones de temperatura por el calentamiento y enfriamiento. La seguridad del proceso y la precisión de repetición no deben verse afectadas. Por ello AMF ha desarrollado módulos de sujeción especiales para estos requisitos especiales.
Módulos de sujeción para condiciones y requisitos especiales
Estos módulos de sujeción de punto cero especialmente adaptados para la fabricación aditiva cumplen los requisitos especiales y aceleran los procesos de preparación que se presenten. Aquí se emplean procedimientos y materiales seleccionados cuidadosamente para que los módulos de sujeción de punto cero hagan frente a las condiciones parcialmente adversas. Las superficies endurecidas son solo un ejemplo de ello, así como las juntas especiales, para que los módulos de AMF sean termoestables. Si se utilizan durante todo el proceso se acentúan óptimamente sus ventajas. En lugar de volver a ajustar la placa base con el componente a cada proceso siguiente, se "fija a cero" solo una vez y sencillamente se "aprovecha" el punto cero de proceso en proceso.
Si la tecnología de sujeción de punto cero ya en impresoras 3D puede reducir considerablemente el tiempo de preparación, el tiempo ganado en el correspondiente cambio al proceso siguiente se aumenta sin esfuerzo en hasta un 90 por ciento y más. Efectivamente, cuando el punto cero se "aprovecha" en las siguientes máquinas, ya no se produce prácticamente ningún proceso más de preparación. Comparable a "Plug and Play", se puede comenzar inmediatamente con el siguiente paso de trabajo. Los fabricantes, que aprovechan esta interfaz de punto cero de AMF en todos los procesos sucesivos de la fabricación aditiva, confirman el tremendo descenso de sus tiempos de preparación durante todo el proceso de fabricación.
AMF es conocido por su tecnología neumática e hidráulica
Los módulos de sujeción integrables K10.3 y K20.3 de AMF para la fabricación aditiva se abren neumáticamente con una presión de servicio a partir de 4,5 bar, disponible en cualquier nave de fabricación. Realizan fuerzas de inserción de 10 o 17 kN (K20) y fuerzas de sujeción de 25 o. 55 kN (K20). Se bloquea mediante fuerza elástica, de manera que posteriormente los conductos de presión se pueden soltar en cualquier momento. Opcionalmente AMF ofrece un soplado para la eliminación de virutas, así como un control de la producción para consultas en el marco de procesos automatizados. AMF es conocido por la tecnología de sujeción desde hace muchos años y es un apreciado líder del mercado y de la tecnología. Para los módulos hidráulicos, que también tiene AMF desde hace tiempo en su gama de productos, se pueden desarrollar soluciones especiales para la fabricación aditiva adaptadas al cliente.
Además esta empresa de Fellbach ofrece también tecnología de consulta para los módulos de sujeción. Con ello se añade un aspecto importante, ya que con los módulos así equipados se puede estandarizar altamente la interfaz y, por consiguiente, el proceso de fabricación completo en la impresión 3D junto con los procesos siguientes. Una cadena de proceso estandarizada en tal medida es la base para un equipamiento por robot y, con ello, para una fabricación totalmente automatizada. Evidentemente, los sensores elegidos para ello también tienen que ser apropiados para estas exigentes condiciones.
Fabricante de equipo original líder del mercado de sierras
Tanto automatizado o no: cuando el componente de fabricación aditiva ha pasado todos los procesos, al final se tiene que separar de la placa base. Para ello ha desarrollado una máquina adecuada la empresa KASTO, líder del mercado mundial en sierras y almacenamiento de material largo de metal y chapa. La sierra de cinta automática de alto rendimiento KASTOwin amc (additive manufacturing cutting) está concebida especialmente para esta tarea, porque los desarrolladores con este último paso (o también corte) han pensado hasta el final la cadena del proceso. Para la tecnología de sujeción en esta sierra especial, el socio de KASTO es AMF, como fabricante de equipo original de máquinas. Los módulos de sujeción superiores del sistema de sujeción de punto cero de AMF sujetan la placa base con el componente fabricado para el proceso de corte en una posición de corte exacta para un excedente de presión reducido. Antes del proceso de serrado una unidad giratoria de la máquina gira la placa base a una posición cabeza abajo. Cuando los componentes están separados, caen con cuidado en una red colectora. Tras abatirla hacia atrás, la placa base se puede extraer de los módulos de sujeción de punto cero y se prepara para los siguientes procesos de fabricación aditiva.
Expertos certifican un enorme potencial de futuro de la impresión 3D con polvo metálico. Sin embargo, otros hablan sobre la producción actual más bien de una manufactura, en lugar de una fabricación según el estándar industrial. No obstante, por ejemplo los fabricantes de automóviles y sus proveedores, así como algunos otros sectores, como la tecnología médica, apuestan ya hoy con creciente éxito por la fabricación de piezas en serie listas para el montaje, que se producen con impresión en 3D. Para prototipos y series pequeñas, como en automóviles deportivos especiales en edición limitada, la fabricación sin herramientas casi no tiene competencia. Su establecimiento como procedimiento para grandes cantidades sin embargo es solo cuestión de tiempo y seguramente no se puede impedir.
El hecho de que se supriman los costes de moldes y herramientas es evidentemente un factor significativo. Además, en el planteamiento constructivo hay una ventaja mucho mayor de la fabricación aditiva. Se plantea menos la cuestión de: "¿qué puedo fabricar?", y mucho más: "¿qué funciones debe cumplir el componente?". Así, en la impresión 3D se pueden concebir constructivamente geometrías muy complejas y, posteriormente, fabricarse de modo económico. Con frecuencia se pueden fabricar incluso componentes o productos que eran imposibles de realizar con métodos sustractivos.
Fabricación de geometrías hasta ahora impensables
Sin embargo, los objetos impresos solo raras veces están listos para el montaje tras el proceso de impresión. Al procedimiento de fabricación aditiva le siguen casi siempre otros procesos hasta que la pieza está acabada. Con frecuencia, siguen procesos de limpieza y de medición, así como de fresado, taladrado o serrado. Especialmente el serrado tiene una importante función al final, cuando el componente se tiene que separar de la placa base que lo acompaña durante todos los pasos de fabricación. Más sobre este tema más adelante. Toda la cadena del proceso es por consiguiente un ámbito óptimo de aplicación del sistema de sujeción de punto cero. Y ello a pesar de que no es necesario sujetar ni moldes ni piezas en bruto. En vez de eso, se tiene que sujetar la placa base, sobre la que se produce el producto capa por capa.
Efectivamente, los módulos de sujeción convencionales, como los habituales en la fabricación de mecanizado por arranque de viruta, no se utilizan en la fabricación aditiva. En la impresión 3D se presentan requisitos muy especiales, que se tienen que tener en cuenta en la sujeción. Así, en el procedimiento de impresión 3D predominan altas temperaturas de hasta más de 100° C. Incluso en el medio de sujeción se llega ya a temperaturas de hasta 150° C. Esto requiere juntas y medios que puedan soportarlo y resistirlo. Tampoco hay que subestimar las continuas oscilaciones de temperatura por el calentamiento y enfriamiento. La seguridad del proceso y la precisión de repetición no deben verse afectadas. Por ello AMF ha desarrollado módulos de sujeción especiales para estos requisitos especiales.
Módulos de sujeción para condiciones y requisitos especiales
Estos módulos de sujeción de punto cero especialmente adaptados para la fabricación aditiva cumplen los requisitos especiales y aceleran los procesos de preparación que se presenten. Aquí se emplean procedimientos y materiales seleccionados cuidadosamente para que los módulos de sujeción de punto cero hagan frente a las condiciones parcialmente adversas. Las superficies endurecidas son solo un ejemplo de ello, así como las juntas especiales, para que los módulos de AMF sean termoestables. Si se utilizan durante todo el proceso se acentúan óptimamente sus ventajas. En lugar de volver a ajustar la placa base con el componente a cada proceso siguiente, se "fija a cero" solo una vez y sencillamente se "aprovecha" el punto cero de proceso en proceso.
Si la tecnología de sujeción de punto cero ya en impresoras 3D puede reducir considerablemente el tiempo de preparación, el tiempo ganado en el correspondiente cambio al proceso siguiente se aumenta sin esfuerzo en hasta un 90 por ciento y más. Efectivamente, cuando el punto cero se "aprovecha" en las siguientes máquinas, ya no se produce prácticamente ningún proceso más de preparación. Comparable a "Plug and Play", se puede comenzar inmediatamente con el siguiente paso de trabajo. Los fabricantes, que aprovechan esta interfaz de punto cero de AMF en todos los procesos sucesivos de la fabricación aditiva, confirman el tremendo descenso de sus tiempos de preparación durante todo el proceso de fabricación.
AMF es conocido por su tecnología neumática e hidráulica
Los módulos de sujeción integrables K10.3 y K20.3 de AMF para la fabricación aditiva se abren neumáticamente con una presión de servicio a partir de 4,5 bar, disponible en cualquier nave de fabricación. Realizan fuerzas de inserción de 10 o 17 kN (K20) y fuerzas de sujeción de 25 o. 55 kN (K20). Se bloquea mediante fuerza elástica, de manera que posteriormente los conductos de presión se pueden soltar en cualquier momento. Opcionalmente AMF ofrece un soplado para la eliminación de virutas, así como un control de la producción para consultas en el marco de procesos automatizados. AMF es conocido por la tecnología de sujeción desde hace muchos años y es un apreciado líder del mercado y de la tecnología. Para los módulos hidráulicos, que también tiene AMF desde hace tiempo en su gama de productos, se pueden desarrollar soluciones especiales para la fabricación aditiva adaptadas al cliente.
Además esta empresa de Fellbach ofrece también tecnología de consulta para los módulos de sujeción. Con ello se añade un aspecto importante, ya que con los módulos así equipados se puede estandarizar altamente la interfaz y, por consiguiente, el proceso de fabricación completo en la impresión 3D junto con los procesos siguientes. Una cadena de proceso estandarizada en tal medida es la base para un equipamiento por robot y, con ello, para una fabricación totalmente automatizada. Evidentemente, los sensores elegidos para ello también tienen que ser apropiados para estas exigentes condiciones.
Fabricante de equipo original líder del mercado de sierras
Tanto automatizado o no: cuando el componente de fabricación aditiva ha pasado todos los procesos, al final se tiene que separar de la placa base. Para ello ha desarrollado una máquina adecuada la empresa KASTO, líder del mercado mundial en sierras y almacenamiento de material largo de metal y chapa. La sierra de cinta automática de alto rendimiento KASTOwin amc (additive manufacturing cutting) está concebida especialmente para esta tarea, porque los desarrolladores con este último paso (o también corte) han pensado hasta el final la cadena del proceso. Para la tecnología de sujeción en esta sierra especial, el socio de KASTO es AMF, como fabricante de equipo original de máquinas. Los módulos de sujeción superiores del sistema de sujeción de punto cero de AMF sujetan la placa base con el componente fabricado para el proceso de corte en una posición de corte exacta para un excedente de presión reducido. Antes del proceso de serrado una unidad giratoria de la máquina gira la placa base a una posición cabeza abajo. Cuando los componentes están separados, caen con cuidado en una red colectora. Tras abatirla hacia atrás, la placa base se puede extraer de los módulos de sujeción de punto cero y se prepara para los siguientes procesos de fabricación aditiva.