8 razones por las que utilizar un brazo robótico en la impresión 3D
Los brazos robóticos, motorizados, programables y diseñados para ofrecer precisión, son desde hace tiempo un elemento básico de la automatización industrial. Con articulaciones y uniones que imitan las de un brazo humano, mejoran la eficiencia de la fabricación agilizando las tareas repetitivas. Estas ventajas son paralelas a las de la fabricación aditiva. Entonces, ¿por qué no combinarlas y obtener lo mejor de los dos mundos?
La integración de brazos robóticos en las impresoras 3D introduce nuevas oportunidades, ofreciendo mayor flexibilidad, adaptabilidad y optimización del flujo de trabajo. En este artículo, exploramos ocho razones para adoptar la impresión 3D con brazo robótico. Ten en cuenta que, aunque los brazos robóticos que no son de impresión 3D pueden utilizarse dentro de un proceso automatizado de fabricación aditiva, en este artículo nos centraremos principalmente en los brazos robóticos que realizan directamente la fabricación. Existen muchas soluciones de impresión 3D con brazos robóticos en el mercado, así que veamos a continuación sus ventajas.
Una impresora 3D robótica no plana creando una tubería curva. (Créditos: Emil Johansson)
1. Mayor flexibilidad y trayectorias de herramientas multiplanares
La mayoría de las impresoras 3D funcionan en el plano cartesiano, un plano bidimensional que se define por los ejes perpendiculares x e y. Algunos brazos robóticos también se limitan a un plano cartesiano, pero no todos. Muchas impresoras 3D de brazo robótico pueden seguir trayectorias multiplanares, imprimiendo no sólo en un plano, sino en múltiples direcciones. Al no estar limitados por la tradicional fabricación aditiva horizontal capa por capa, los usuarios disponen de una mayor libertad de diseño.
2. Menor necesidad de estructuras de soporte
Como pueden tener trayectorias de herramienta multiplanares, las impresoras 3D de brazo robótico también pueden reducir la necesidad de estructuras de soporte. A menudo son capaces de lograr voladizos significativos, dependiendo del número de ejes con los que trabaje un brazo robótico, ya sean dos, tres, cinco o más. Al minimizar la necesidad de estructuras de soporte, también se reducen los residuos de material y el postratamiento, lo que agrava las ventajas de esta tecnología.
3. Mayor volumen de construcción
Las impresoras 3D de brazo robótico no tienen por qué estar limitadas a una placa de impresión o a una carcasa. Las hay de todos los tamaños para lograr una gran variedad de volúmenes de construcción, desde versiones de escritorio hasta lo suficientemente grandes como para construir edificios. Además, las impresoras 3D de brazo robótico pueden montarse sobre un raíl, lo que las hace móviles y capaces de imprimir más allá de su alcance habitual. Esto permite realizar proyectos de mayor envergadura y aplicaciones en el campo aeroespacial y automotriz.
Un ejemplo de impresión 3D con brazo robótico de gran formato. (Créditos: Replique)
4. Cambio de cabezales
Una impresora 3D de brazo robótico no tiene un único uso. A estas máquinas se les pueden cambiar los cabezales, permitiendo realizar más de una función. Los usuarios pueden integrar diferentes técnicas de fabricación aditiva, así como otras tecnologías, en el flujo de trabajo si el brazo robótico es compatible con diferentes cabezales de herramientas. En este caso, se pueden conseguir incluso tecnologías sustractivas como el mecanizado CNC. Esto también abre la posibilidad de optimizar el espacio, ya que pueden ocupar el lugar de muchas máquinas diferentes.
5. Reutilizar un brazo robótico
Si ya tienes un brazo robótico y quieres empezar a imprimir en 3D, la buena noticia es que es posible adaptarlo. Adaxis, por ejemplo, ofrece un software llamado AdaOne que transforma brazos robóticos en impresoras 3D a gran escala. La herramienta admite una amplia gama de hardware, tecnologías de deposición y materiales, lo que la hace compatible con una gran variedad de aplicaciones. Si en tus instalaciones tienes un brazo robótico sin usar, considera la posibilidad de darle una nueva vida con la impresión 3D.
6. Una solución integral y unitaria
También hay soluciones de impresión 3D de brazos robóticos en el mercado que se venden como soluciones integrales de una sola célula. Este es el caso de la Robot Cell de Meltio. Esta solución de impresión 3D en metal incluye un brazo robótico encerrado en una célula, ya que la fabricación debe realizarse en un entorno controlado. La célula en sí es compatible con otras marcas de robots y funciona con un brazo robótico ABB como configuración estándar. Gracias a su diseño compacto, versátil y totalmente integrado, reduce los plazos de entrega y optimiza la producción.
Una solución de brazo robótico. (Créditos: Massive Dimension)
7. Reparar e imprimir en diversas superficies
Las impresoras 3D de brazo robótico a menudo pueden imprimir en diversas superficies. Esto hace que la tecnología sea muy eficaz para realizar reparaciones. La reparación de equipos es una alternativa sostenible a la sustitución de piezas y también reduce la dependencia de herramientas de fabricación específicas. A veces, cuando las piezas tienen décadas de antigüedad o la empresa que las creó ha cerrado, puede resultar imposible volver a encontrar la misma pieza. La impresión en 3D con un brazo robótico puede facilitar una reparación, haciendo que vuelva a funcionar una pieza que de otro modo podría no haberlo sido. Siemens Energy es solo una de las empresas que ha utilizado la tecnología WAAM en un brazo robótico para mantener y reparar equipos como los álabes de las turbinas.
8. Amplia variedad de materiales y tecnologías
La impresión 3D con un brazo robótico es compatible con múltiples materiales, desde metal hasta plásticos y hormigón. También es posible utilizar pellets para extrusión, lo que amplía la elección de materiales. Incluso los diseñadores de moda han utilizado impresoras 3D robotizadas para sus diseños, y han experimentado con la impresión de materiales inusuales como la lana. Además, varias tecnologías de fabricación aditiva son compatibles con un brazo robótico, entre ellas la WAAM, la impresión 3D por láser de alambre, la deposición de metal por láser, la extrusión de pellets, la extrusión de filamentos y la extrusión de hormigón.
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*Créditos foto de portada: KUKA
