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Innovaciones en Impresión 3D: Transformando las Industrias Automotriz, Aeroespacial y Médica

Actualizado: 18 oct 2024

Resumen

La fabricación aditiva está entrando en su tercera década de desarrollo tecnológico comercial. Durante este período, hemos experimentado una serie de cambios significativos que han llevado a mejoras en la precisión, mejores propiedades mecánicas, una gama más amplia de aplicaciones y reducciones en los costos de las máquinas y las piezas fabricadas por ellas. En este capítulo exploramos la evolución del campo y cómo estos desarrollos han impactado en una variedad de aplicaciones a lo largo del tiempo. También observamos que diferentes aplicaciones se benefician de diferentes aspectos de la FA, destacando la versatilidad de esta tecnología.


1.   Introducción


La fabricación aditiva, comúnmente llamada impresión 3D, se encuentra en su tercera década de desarrollo tecnológico y comercial. En este corto tiempo se han llevado a cabo mejoras en puntos clave como lo son, la precisión, las propiedades mecánicas y velocidad, reducción de costos en relación de las máquinas y construcción de piezas y por su puesto la amplia gama de aplicaciones para distintos tipos de industria. Las tecnologías de FA pueden variar según la siguiente lista, no exclusiva de parámetros:


  • Costo: Dado que algunas máquinas emplean tecnologías más caras, como láseres, inevitablemente costarán más que otras.

  • Gama de materiales: Algunas máquinas solo pueden procesar uno o dos materiales, mientras que otras pueden procesar más, incluyendo compuestos.

  • Mantenimiento: Con algunas máquinas siendo más complejas que otras, los requisitos de mantenimiento diferirán. Algunas empresas añadirán costo a sus máquinas para garantizar que estén mejor respaldadas.

  • Velocidad: Debido a las tecnologías aplicadas, algunas máquinas construirán piezas más rápido que otras.

  • Versatilidad: Algunas máquinas tienen parámetros de configuración complejos donde la calidad de la pieza puede equilibrarse con otros parámetros, como la velocidad de construcción. Otras máquinas tienen menos variaciones de configuración que las hacen más fáciles de usar pero quizás menos versátiles.

  • Grosor de capa: Algunas máquinas tienen una limitación en el grosor de la capa debido a los parámetros de procesamiento del material. Hacer estas capas más delgadas inevitablemente ralentizaría la velocidad de construcción.

  • Precisión: Además del grosor de la capa, la resolución en el plano también tiene un impacto en la precisión. Esto puede afectar particularmente el tamaño mínimo de las características y el grosor de las paredes de una pieza. Por ejemplo, los sistemas basados en láser tienen un tamaño mínimo de característica que se basa en el diámetro del haz láser.


Las principales industrias que han dado impulso a la FA son, automotriz, aeroespacial y médica. A demás, por su versatilidad la fabricación aditiva ha encontrado aplicaciones en diseño y desarrollo en casi todos los sectores de productos de consumo. A medida que la FA se vuelve más popular y los costos de tecnología inevitablemente disminuyen, esto solo puede servir para generar más impulso y ampliar aún más la gama de aplicaciones. Este impulso se ha incrementado con la reciente adición de máquinas de FA comerciales que pueden procesar directamente polvos metálicos.

En las industrias aeroespacial y automotriz, la FA se valora principalmente por las capacidades geométricas complejas y el tiempo que se puede ahorrar en el desarrollo de productos. En medicina, el beneficio está principalmente en la capacidad de incluir datos específicos del paciente de fuentes médicas para que se puedan encontrar soluciones personalizadas a problemas médicos. 


2.   Algunos Datos De Desarrollos Históricos


A finales de los años 80, 3D Systems comenzó a vender sus primeras máquinas de estereolitografía. Los primeros cinco clientes del programa beta SLA-1 fueron AMP Incorporated, General Motors, Baxter Health Care, Eastman Kodak y Pratt & Whitney. Estas empresas representan los cuatro sectores industriales más grandes en términos de uso histórico de la fabricación aditiva, incluyendo:

  • Automotriz (GM y AMP, su grupo de negocio automotriz y de consumo)

  • Cuidado de la salud (Baxter)

  • Productos de consumo (Eastman Kodak)

  • Aeroespacial (Pratt & Whitney)

Texas Instruments, específicamente su Grupo de Sistemas de Defensa y Electrónica, también adopto temprano la fabricación aditiva al campo aeroespacial. De manera similar, uno de los primeros clientes de DTM fue BF Goodrich, que es un proveedor de las industrias aeroespacial y automotriz.

Esto trajo consigo el ahorro de miles de dólares y meses de tiempo de desarrollo de productos mediante el uso de prototipado rápido, ya que las piezas prototipo no tenían que ser fabricadas utilizando métodos tradicionales más costosos y lentos.

Algunos de los beneficios clave que se identificaron incluyen:

  • Mejora en la visualización: Los modelos físicos permitían una mejor comprensión de los diseños complejos.

  • Detección temprana de errores de diseño: Los prototipos rápidos ayudaban a identificar problemas antes de la producción.

  • Reducción del tiempo de prototipado: La FA aceleró significativamente el proceso de creación de prototipos.

  • Ahorro de costos: La capacidad de desarrollar diseños correctos rápidamente redujo los costos asociados con errores tardíos.

Aunque la adopción temprana de la FA implicaba inversiones significativas en equipos y capacitación, muchas empresas encontraron que el retorno de la inversión era sustancial cuando integraban la FA en sus procesos de desarrollo de productos.

Por ejemplo, Texas Instruments reportó en 1992 varios casos de estudio que demostraban ahorros de miles de dólares y meses de tiempo de prototipado mediante el uso de estereolitografía. Además, fueron una de las primeras empresas en explorar el uso de piezas de estereolitografía como patrones para fundición. Chrysler, por su parte, adquirió dos máquinas SLA-250 a principios de 1990 y reportó la fabricación de más de 1,500 piezas en los primeros 2 años de uso, con las máquinas funcionando prácticamente 24 horas al día, 7 días a la semana. Notaron ahorros significativos de tiempo y costos, particularmente en evaluaciones de forma/ajuste y empaquetado.


3.   Pruebas Funcionales


Los ingenieros de las empresas aeroespaciales, automotrices y de dispositivos médicos pronto descubrieron que las piezas fabricadas por FA podían utilizarse para una variedad de aplicaciones de pruebas funcionales. Específicamente, estas empresas investigaron las pruebas de flujo, incluso con las primeras resinas de estereolitografía que eran frágiles y absorbían agua fácilmente.

Por ejemplo, Chrysler probó el flujo de aire a través de varios diseños de culatas de cilindros a principios de 1992. Construyeron un modelo de la geometría de la culata en estereolitografía, instalaron válvulas y resortes de acero, y luego ejecutaron el modelo en su banco de flujo. Lograron una mejora del 38% en el flujo de aire.

Otras empresas reportaron experiencias similares:


  • Los ingenieros de Pratt & Whitney fueron pioneros en varios tipos nuevos de aparatos de flujo y experimentos con estereolitografía en los primeros años, tanto con aire como con agua.

  • Un informe de Porsche en 1994 describió pruebas de flujo de agua en una serie de modelos de motores para estudiar las características de flujo del refrigerante. Utilizando estereolitografía y una resina epoxi temprana, pudieron diseñar, fabricar y probar modelos de motores en aproximadamente una semana por iteración.

  • También en 1994, Allied Signal informó sobre un estudio donde se utilizaron modelos de estereolitografía de álabes de turbina para determinar sus espectros de frecuencia. Construyeron modelos a escala real y a escala 3:1, probaron los tres álabes experimentalmente y compararon los resultados con el análisis de elementos finitos.


Concurrentemente, las empresas aeroespaciales comenzaron a utilizar piezas de FA para realizar pruebas en túneles de viento. Los modelos de túnel de viento típicamente están instrumentados con matrices de sensores de presión. Los modelos metálicos estándar requerían un mecanizado considerable para fabricar canales para todo el cableado de los sensores. Con la FA, los canales y los soportes de los sensores podían diseñarse dentro del modelo.


Las empresas automotrices también adoptaron esta práctica. Para pruebas de alta velocidad o modelos aeroespaciales grandes, se utilizaban comúnmente métodos de fabricación rápida de herramientas para fabricar modelos de túnel de viento de metal más rígidos. Con los diseños adecuados, los ingenieros podían diseñar los canales y los soportes de los sensores en los patrones de FA que posteriormente se utilizaban para producir el utillaje.


4.   Fabricación Rápida de Herramientas


Antes de 1992, Chrysler experimentó con una variedad de procesos de fabricación rápida de herramientas utilizando patrones maestros de estereolitografía. Esto incluía moldeo al vacío, moldeo por transferencia de resina, fundición en arena, moldeo por compresión y moldeo de silicona.

Un área de esfuerzo significativo tanto en la industria aeroespacial como automotriz fue el uso de piezas de estereolitografía como patrones para fundición a la cera perdida. Los primeros experimentos utilizaron patrones de estereolitografía de paredes delgadas o piezas huecas. Debido a que las resinas de estereolitografía se expanden más que la cera de fundición, cuando se usaban como patrones, la pieza de estereolitografía tendía a expandirse y agrietar la cáscara cerámica.

Esto llevó al desarrollo del estilo de patrón QuickCast™ en 1992, que es un tipo de estructura de celosía que se agregaba automáticamente a los archivos STL de piezas huecas mediante el software de pre procesamiento de las máquinas de estereolitografía. El estilo QuickCast fue diseñado para soportar paredes delgadas pero no ser demasiado fuerte. Al calentarse y expandirse térmicamente, los puntales de celosía QuickCast fueron diseñados para flexionarse, colapsar hacia adentro, romperse, pero no transferir altas cargas a las capas de la pieza que podrían agrietar la cáscara.

El estilo QuickCast 1.0 funcionaba, pero no tan bien como se deseaba. Esto llevó al desarrollo de QuickCast 1.1 por 3D Systems en 1995 y luego QuickCast 2.0 por Phill Dickens y Richard Hague en la Universidad de Nottingham a finales de los años 90. Esto fue rápidamente adoptado por muchos fabricantes y oficinas de servicios y, podría decirse, revolucionó la industria de la fundición a la cera perdida.

Otro desarrollo interesante a principios de la década de 2000 fue la tecnología de inyección de aglutinante de gran formato de ExOne, donde se desarrolló un material de arena adecuado para su uso como moldes de fundición en arena.


5.   El uso de la FA para apoyar aplicaciones médicas


Los modelos de FA se han utilizado para aplicaciones médicas casi desde el principio, cuando esta tecnología se comercializó por primera vez. La FA no podría haber existido antes del CAD 3D, ya que la tecnología se basa en procesos digitales. La Tomografía Computarizada (TC) también fue una tecnología que se desarrolló junto con las técnicas de representación 3D.


Figura 3. A head CT scan. Each image shows a slice of the 3D volume taken along a different direction.



La TC es una técnica basada en rayos X que mueve los sensores en el espacio 3D en relación con la fuente de rayos X para que se pueda hacer una correlación entre la posición y el perfil de absorción. Al combinar múltiples imágenes de esta manera, se puede construir una imagen 3D. El nivel de absorción de los rayos X depende de la densidad del objeto, siendo los huesos muy visibles debido a que son mucho más densos que el tejido blando circundante. Lo que algunas personas no se dan cuenta es que las imágenes de tejidos blandos también se pueden crear utilizando la tecnología de TC.

Los médicos utilizan la tecnología de TC para crear imágenes 3D que se pueden ver desde cualquier ángulo, lo que les permite comprender mejor cualquier condición médica asociada. Otras tecnologías dentro del dominio 3D, incluyen la resonancia magnética 3D, el ultrasonido 3D y el escaneo láser 3D (para imágenes externas).

Con este uso creciente de la tecnología de imágenes médicas 3D, la necesidad de compartir y ordenar estos datos entre plataformas ha llevado a estándares de intercambio de información como DICOM, de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos en los EE. UU., que permite a los usuarios ver datos de pacientes con una variedad de softwares diferentes y provenientes de una variedad de plataformas de imágenes diferentes.

Aunque originalmente se usaba solo para propósitos de imagen y diagnóstico, los datos de imágenes médicas 3D rápidamente encontraron su camino en los sistemas CAD/CAM, siendo la tecnología de FA el medio más efectivo para realizar estos modelos debido a la naturaleza compleja y orgánica de las formas de entrada.

La fabricación basada en FA contribuye significativamente a una o más de las siguientes categorías de aplicaciones médicas:


  • Ayudas quirúrgicas y de diagnóstico

  • Desarrollo de prótesis

  • Fabricación de productos relacionados con la medicina

  • Ingeniería de tejidos


A continuación, discutiremos cómo la FA es útil para estas áreas de aplicación y algunos de los problemas que rodean su implementación.


5.1.        Ayudas Quirúrgicas y de Diagnóstico


El uso de la FA para fines de diagnóstico fue probablemente la primera aplicación médica. Hoy en día los cirujanos a menudo son considerados artistas además de ser técnicamente competentes. Siendo el campo de su trabajo el cuerpo humano, utilizan los sentidos del tacto y de la vista. Dado que un modelo 3D puede observarse desde cualquier ángulo y con los materiales adecuados sentirlo con sus manos les es muy útil. El modelo permite planificar con anticipación, comprender paso a paso los procedimientos quirúrgicos complejos, reducir tiempo, así mismo, compartirlo con cada miembro del equipo.

Figura 5: Recuperado de: Ian Gibson, (2015). Imágenes de piezas médicas realizadas con sistemas de fabricación aditiva de diferentes colores. (a) Impresión 3D utilizada para crear un cráneo con trazas vasculares en un color más oscuro. (b) Un tumor óseo resaltado con ABS. (c) Proceso Stratasys Connex que muestra la vascularidad dentro de un órgano humano

Los fabricantes de máquinas, por lo tanto, han desarrollado una gama de materiales que permiten la esterilización de las piezas para que los modelos puedan llevarse al quirófano sin contaminación.

La mayoría de las aplicaciones se relacionan con modelos hechos de tejido óseo resultantes de datos de TC, en lugar de usar construcciones de tejidos blandos. Los datos de resonancia magnética, que se utilizan más comúnmente para imágenes de tejidos blandos, también se pueden usar y se han reportado casos con modelos vasculares complejos. El hueso, sin embargo, es más obvio porque muchos de los materiales utilizados en las máquinas de FA en realidad se asemejan al hueso de alguna manera e incluso pueden responder a las operaciones de corte de manera similar.

Los modelos pueden beneficiar al tener diferentes colores para resaltar características importantes. Estos modelos pueden mostrar tumores, cavidades, tractos vasculares, etc. Las tecnologías de extrusión de material y de inyección pueden utilizarse para representar este tipo de piezas, pero probablemente los modelos visuales más impresionantes se pueden hacer utilizando el proceso de inyección de aglutinante a color de 3D Systems.

En ocasiones, habrán anomalías pueden estar enterradas dentro del hueso u otro tejido; emplear un material opaco encerrado en un material transparente también puede ser útil en estas situaciones. Para esto, se puede utilizar la resina Stereocol que se desarrolló independientemente para máquinas SLA o el material Connex de Stratasys para ver dentro de la pieza.

Algunas de las aplicaciones más notables de la FA como modelos médicos fueron de cirugías bien publicitadas para separar gemelos siameses. Los cirujanos informaron que tener modelos multicolores y complejos de las áreas de la cabeza o el abdomen fue invaluable para planificar las cirugías, que pueden durar de 12 a 24 horas e involucrar equipos de cirujanos y personal de apoyo.


5.2.        Desarrollo de Prótesis


Inicialmente, los datos 3D generados por TC (tomografía computarizada) combinados con la baja resolución de la tecnología de FA más temprana creaban modelos que podían parecer anatómicamente correctos, pero que quizás no eran muy precisos en comparación con el paciente real. A medida que la tecnología mejoró en ambas áreas, los modelos se han vuelto más precisos y ahora es posible usarlos en combinación para la fabricación de dispositivos protésicos de ajuste cercano.

El soporte del software CAD puede agregar al proceso de desarrollo del modelo incluyendo accesorios para orientación, guía de herramientas y para atornillar en los huesos. Por ejemplo, es bastante común que los cirujanos usen malla de titanio flexible como reemplazo óseo en casos de cáncer o como método para unir piezas de hueso roto, antes de la osteointegración. Aunque se describe como flexible, este material aún requiere herramientas para doblarlo. Los modelos pueden usarse como plantillas para estas mallas, permitiendo al personal técnico del cirujano doblar con precisión la malla para darle forma durante la cirugía.

 

5.3.        Soporte de Software para Aplicaciones Médicas


Existen varias herramientas de software disponibles para ayudar a los usuarios a preparar datos médicos para aplicaciones de fabricación aditiva (FA). Inicialmente, estos programas se centraban en la traducción de sistemas de escáneres médicos y la creación de archivos STL estándar. Los modelos creados eran generalmente réplicas de los datos médicos.

Con el advenimiento del estándar de escáner DICOM, las herramientas de traducción se volvieron innecesarias y fue necesario que estos sistemas agregaran valor a los datos de alguna manera. Los sistemas de software, por lo tanto, evolucionaron para incluir características donde los modelos podían ser manipulados y medidos, y donde se podían simular procedimientos quirúrgicos como resecciones de mandíbula para determinar ubicaciones para implantes quirúrgicos.

Estos han evolucionado aún más para incluir herramientas de software para la inclusión de datos CAD con el fin de diseñar dispositivos protésicos o soporte para procedimientos quirúrgicos específicos.

La mayoría de las herramientas CAD/CAM/CAE son utilizadas por ingenieros y otros profesionales que generalmente tienen buenas habilidades informáticas y una comprensión de los principios básicos de cómo se construyen dichas herramientas. Los médicos tienen antecedentes muy diferentes y su comprensión básica es de ciencias biológicas y químicas con un profundo conocimiento de la anatomía humana y la construcción biológica.

Por lo tanto, las herramientas informáticas deben centrarse en poder manipular los datos anatómicos sin requerir demasiado conocimiento de CAD, gráficos o construcción de ingeniería. La ingeniería de tejidos es hacia donde se dirige la FA en el ámbito médico, lo que lleva a la fabricación directa de partes de reemplazo médico. Es probable que las herramientas de software que se ocupan de estas aplicaciones sean muy diferentes de las herramientas CAD/CAM convencionales.


5.4.        Limitaciones de la FA para Aplicaciones Médicas


Aunque no hay duda de que los modelos médicos son ayudas útiles para resolver problemas quirúrgicos complejos, existen numerosas deficiencias en las tecnologías de FA existentes relacionadas con su uso para generar modelos médicos.

Mejoras recientes y futuras en la tecnología de FA buscan abrir las puertas a una gama mucho más amplia de aplicaciones en la industria médica. Los problemas clave que pueden cambiar estas deficiencias a favor del uso de la FA incluyen:

  • Velocidad

  • Costo

  • Precisión

  • Materiales

  • Facilidad de uso



6. Aplicaciones Aeroespaciales


La industria aeroespacial es uno de los principales dónde la fabricación aditiva ha sido empleada desde sus inicios. La ventaja que brinda la FA en esta industria es la facilidad para elaborar geometrías complejas.


6.1. Características que Favorecen la FA


A continuación se mencionan unas ventajas significativas.

  • Ligereza: Todo lo que vuela requiere energía para despegar. Cuanto más ligero sea el componente, menos energía se necesita. Esto se puede lograr mediante el uso de materiales ligeros con una alta relación resistencia/peso. El titanio y el aluminio han sido tradicionalmente los materiales de elección por esta razón. Más recientemente, los compuestos reforzados con fibra de carbono han ganado popularidad. Sin embargo, también es posible abordar este problema creando estructuras ligeras con núcleos internos huecos o en forma de panal. Este tipo de optimización topológica es bastante fácil de lograr utilizando FA.

  • Alta temperatura: Tanto las aeronaves como las naves espaciales están sujetas a grandes variaciones de temperatura, con extremos tanto en altas como en bajas temperaturas. Los componentes del motor están sujetos a temperaturas muy altas donde a menudo se emplean soluciones de enfriamiento innovadoras. Incluso los componentes internos deben estar fabricados con materiales ignífugos. Esto significa que la FA generalmente requiere que sus materiales estén especialmente adaptados para adaptarse a las aplicaciones aeroespaciales.

  • Geometría compleja: Las aplicaciones aeroespaciales a menudo requieren que los componentes tengan más de una función. Por ejemplo, un componente estructural también puede actuar como un conducto, o un álabe de turbina de motor también puede tener una estructura interna para el paso de refrigerante.

  • Economía: La FA permite volúmenes de producción bajos y económicos, que son comunes en la industria aeroespacial, ya que no se necesitan herramientas duras. Los diseñadores e ingenieros de fabricación no necesitan diseñar y fabricar moldes, matrices o accesorios, ni dedicar tiempo a una planificación compleja del proceso (por ejemplo, para el mecanizado) que requieren los procesos de fabricación convencionales.

  • Piezas de repuesto digitales: Muchas aeronaves tienen vidas útiles muy largas (20-50 años o más), lo que supone una carga para el fabricante a la hora de proporcionar piezas de repuesto. En lugar de almacenar repuestos o mantener herramientas de fabricación durante la larga vida útil de la aeronave, el uso de FA permite a las empresas mantener modelos digitales de las piezas. Esto puede ser mucho más fácil y menos costoso que almacenar piezas físicas o herramientas.


6.2. Fabricación de Producción


Todas las principales empresas aeroespaciales en Estados Unidos y Europa han perseguido aplicaciones de producción de fabricación aditiva (FA) durante muchos años. Boeing, por ejemplo, ha instalado decenas de miles de piezas fabricadas aditivamente en sus aviones militares y comerciales. Se informa que más de 200 piezas diferentes están volando en al menos 16 modelos de aeronaves.


Hasta hace poco, todas estas eran piezas poliméricas no estructurales para aplicaciones militares o espaciales. Para aviones comerciales, las piezas de polímero necesitan satisfacer requisitos de inflamabilidad, por lo que su adopción tuvo que esperar hasta que se desarrollaran materiales poliméricos retardantes de llama para PBF (Powder Bed Fusion). Para los metales, la calificación de materiales y la certificación de piezas tardaron muchos años en lograrse.


Algunas de las primeras aplicaciones de fabricación de piezas metálicas a gran escala están emergiendo en la industria aeroespacial. GE adquirió Morris Technologies en 2012 como parte de una importante inversión en FA metálica para la producción de componentes de motores de turbina de gas. La pieza que ha recibido más atención es un nuevo diseño de boquilla de combustible para el motor turbofan CFM LEAP (Leading Edge Aviation Propulsion).

Figura 6: Boquilla de combustible de GE Aviation


6.3. Ejemplos Adicionales de Aplicaciones Aeroespaciales

Airbus ha desarrollado una aleación de aluminio-magnesio-escandio de segunda generación, llamada ScalmalloyRP, para procesos de PBF (Powder Bed Fusion) de metales. Se informa que este material tiene propiedades mecánicas dos veces mejores que las aleaciones de aluminio comercialmente disponibles, con alta resistencia a la corrosión y buenas propiedades de fatiga.

Boeing también ha realizado esfuerzos tempranos hacia la fabricación de producción con sistemas de PBF de polímeros. En 2002, se formó una empresa derivada de Boeing llamada On Demand Manufacturing. Su primera aplicación fue fabricar conductos de sistemas de control ambiental para suministrar aire de enfriamiento a instrumentos electrónicos en aviones militares F-18.


7. Aplicaciones Automotrices


La industria automotriz fue una de las primeras en adoptar la fabricación aditiva (FA) y el personal de estas empresas fue pionero en muchos tipos de aplicaciones de FA en el desarrollo de productos. Las empresas de esta industria continúan siendo grandes usuarias de FA, representando aproximadamente el 17% de todos los gastos en FA en 2013. Esto posiciona a la industria automotriz justo detrás de las máquinas industriales/de negocios (18.5%) y los productos de consumo/electrónica (18%), que son industrias muy grandes y amplias en términos de los mayores usuarios de FA.

Dado que los volúmenes de producción en la industria automotriz suelen ser altos (cientos de miles por año), la FA se ha considerado típicamente demasiado costosa para la fabricación en producción, en contraste con la industria aeroespacial. Hasta la fecha, la mayoría de los fabricantes no se han comprometido con piezas de FA en sus modelos de automóviles producidos en masa. Sin embargo, ha habido aplicaciones nicho de FA que vale la pena explorar.


En el área de PBF (Powder Bed Fusion) de metales, Concept Laser, una empresa alemana, introdujo recientemente su máquina X line 1000R, que tiene una cámara de construcción lo suficientemente grande como para acomodar un bloque de motor V6 automotriz. Esta máquina fue desarrollada en colaboración con Daimler AG. No está claro si pretenden que sus clientes automotrices fabriquen bloques de motor de producción en esta máquina, pero afirman que la máquina fue desarrollada teniendo en mente la fabricación de producción. Según Concept Laser, la 1000R es capaz de construir a una velocidad de 65 cm³ por hora, lo cual es rápido en comparación con otras máquinas de PBF de metal.

Para automóviles especiales o producción de bajo volumen, la FA puede ser económica para algunas piezas. Las aplicaciones incluyen piezas personalizadas en automóviles de lujo o piezas de repuesto en automóviles antiguos. Un ejemplo de Bentley Motors. Se utilizó PBF de polímero para fabricar algunos componentes interiores personalizados, como biseles, que posteriormente se cubrieron con cuero y otros materiales. Bentley tiene volúmenes de producción de menos de 10,000 automóviles para un modelo dado, por lo que esto califica como volumen de producción bajo.

Entre las organizaciones de carreras, la Fórmula 1 ha sido líder en la adopción de FA. Originalmente usando FA para prototipado rápido, algunos de los equipos comenzaron a poner piezas de FA en sus autos de carrera a principios y mediados de la década de 2000. Estas eran típicamente piezas de PBF de polímero no estructurales. De manera similar a la industria aeroespacial, los equipos de Fórmula 1 utilizaron modelos de FA para pruebas de túnel de viento de modelos a escala, así como piezas para modelos de autos a tamaño completo. Equipos de otras organizaciones de carreras, incluyendo Indy y NASCAR, también han hecho de la FA un aspecto integral de su proceso de desarrollo de automóviles.




 

BIBLIOGRAFÍA


Ian Gibson, David Rosen & Brent Stucker (2015) “Recent Advances in Additive Manufacturing”, 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing (2 Ed.)

 
 
 

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