El futuro ya llegó. ¿Estamos en los albores de una tercera revolución industrial en términos de paradigma de producción? ¿Cuánto afectará este cambio nuestra vida cotidiana?

Por D.I. Juan López Coronel | Laboratorio UNDAV 3D CIDIProCo

Empresas como HP, Desktop Metal y Markforget están a la vanguardia en el desarrollo de sistemas de producción que combinan los procesos MIN con la impresión 3D para que los estudios de ingeniería y diseño puedan producir piezas funcionales complejas de acero.

El proceso MIN (Metal Injection Moulding) tiene su origen conceptual en la tecnología de moldeado por inyección de plásticos. Un polvo de metal muy fino se mezcla con el aglutinante y con más elementos de aleación para formar el material base de moldeo que se funde y se introduce en el molde. Se obtiene una pieza solidificada (pieza verde “no sinterizada”) que al enfriarse pierde el plástico aglutinante. Luego, la estructura porosa (pieza marrón) se sinteriza en un horno justo por debajo del punto de fusión para conseguir la pieza final.

En mayo de 2018 Desktop Metal presentó oficialmente Studio System, una solución (Impresora + Debind + Horno) que automatiza la impresión 3D de metal. El proyecto cuenta con el respaldo de gigantes como Google y BMW y puede explicarse en 4 etapas:

1. Preparación: el software determina las capas planas de construcción a partir de archivos STL o CAD, generando automáticamente soportes cerámicos antiadherentes y parámetros de control basados en la geometría y el material de la pieza.

2. Impresión 3D: capa por capa, la pieza se forma mediante la extrusión de barras metálicas unidas (polvo de metal unido por ceras y polímeros aglutinados) en un proceso llamado Bound Metal Deposition (pieza verde).

3. Debind: la composición se sumerge en un fluido de decapado que disuelve el aglutinante primario y crea una estructura de canales de poros abiertos preparando la parte para la sinterización (pieza marrón).

4. Sinterizado: a medida que la pieza se calienta a temperaturas cercanas a la fusión, el aglutinante restante se elimina y las partículas de metal se fusionan; se produce la densificación hasta un 96-99.8% (pieza final).

La tecnología ofrece velocidades de impresión muy rápidas, cercanas a los 8200cm3/hora, con una altura mínima de capa de 50 μm (micrones) y un volumen de construcción de 300 x 200 x 200 mm. Además, ofrece costos por pieza que son competitivos con los procesos de fabricación tradicionales.

Sin necesidad de herramientas es, por ahora, la manera más rápida de fabricar piezas metálicas complejas.

Octubre 2018 | Edición #69