La tecnología SLS de XYZprinting: una opción ideal para la fabricación de drones
TEKEVER es una empresa portuguesa que diseña y fabrica drones de vigilancia marítima para los sectores de defensa y seguridad. Desde 2001, desarrolla sistemas aéreos no tripulados (UAS), ofreciendo más concretamente una gama de tres productos, el AR3, el AR4 y el AR5. El que nos llama la atención en este caso es el AR4 ya que integra una pieza impresa en 3D mediante una máquina de XYZprinting. Al utilizar la impresora 3D MfgPro230 xS, basada en la tecnología SLS, la empresa pudo diseñar el cuerpo de sus drones reduciendo costes y plazos de entrega. Todo ello respetando los requisitos y las propiedades mecánicas de la pieza.
El desarrollo de los UAS implica una serie de restricciones. Sus componentes deben ser fuertes y resistentes a los impactos, pero también ligeros y rígidos para garantizar un mejor rendimiento. El uso de la fabricación aditiva para producir estas piezas puede responder a estas expectativas. De hecho, la tecnología ya está ampliamente probada en el ámbito aeroespacial. Utilizando sólo el material necesario, es posible optimizar la relación peso/resistencia de una pieza al tiempo que se reduce el tiempo de fabricación. Esta es una de las razones por las que TEKEVER ha estudiado más a fondo las tecnologías 3D. Primero recurrió al modelado por deposición fundida (FDM), pero el proceso tenía algunas limitaciones, lo que le llevó a probar otras tecnologías. Finalmente, la empresa se decantó por una solución de sinterizado selectivo por láser de XYZprinting, entre otras razones por las propiedades mecánicas superiores que ofrece en comparación con la tecnología FDM.
Parte del cuerpo del dron (créditos: XYZprinting)
De FDM a SLS
El objetivo de TEKEVER era evaluar la relevancia del SLS en términos de calidad y resistencia superficial. Para ello, decidió imprimir en 3D parte del cuerpo del dron AR4. Se trata de un componente con una forma muy compleja, con paredes finas y gruesas, pequeños agujeros y bordes redondeados. La empresa lo imprimió primero en 3D en una máquina FDM utilizando ULTEM, un termoplástico de alto rendimiento conocido por su elevada relación peso-resistencia. Una de las limitaciones de este proceso fue la necesidad de utilizar soportes, que añade más consumo de material y también repercute en la calidad final de la pieza. Como el método SLS no requiere soportes, era una buena alternativa al FDM. Además de esta limitación, también fue necesario mantener la ligereza de la pieza, optimizar el tiempo de impresión y tener una resultado resistente al agua. Estos tres criterios se cumplieron gracias a la solución de XYZprinting.
La tecnología de XYZprinting supera las limitaciones del sector
El UAV AR4 es una solución ideal para aplicaciones militares y comerciales que requieren un rápido despliegue móvil. Por ello, el sistema debe ser lo más ligero posible para ofrecer el mejor desplazamiento. Para minimizar el peso del componente, se requiere reducir la cantidad de material utilizado y jugar así con el relleno de la pieza. En la tecnología SLS, si la pieza de los drones tiene una geometría cerrada, hay que añadir agujeros de evacuación para que el polvo no sinterizado pueda ser eliminado desde el interior. La empresa puede cambiar el diseño de la propia pieza o utilizar un software específico para modificar la geometría de llenado. En el caso de TEKEVER, añadió agujeros de ventilación y ahuecó la pieza para reducir su peso.
Además del diseño de la pieza, también era necesario optimizar el tiempo de impresión. Lo interesante del proceso SLS es que permite apilar las distintas piezas unas sobre otras. Así, en un solo ciclo de impresión, la empresa puede obtener varios componentes a la vez. La impresora 3D MfgPro230 xS ofrece una mayor repetibilidad y un volumen de fabricación de 230 x 230 x 230 mm, lo que permite realizar múltiples iteraciones. Para compararlo, una pieza impresa en 3D por FDM tardaría unas 16 horas, mientras que en la MfgPro230 xS tardaría 10,5 horas. En cambio, para fabricar 4 componentes en una máquina FDM, es necesario multiplicar el tiempo de impresión por 4, es decir, 64 horas, mientras que en la máquina SLS, tardaría sólo 18 horas y 15 minutos.
Las piezas finales impresas en 3D (créditos: XYZprinting)
Por último, el dron AR4 es una solución de vigilancia marítima que pasa regularmente por encima de los océanos y está expuesto a altos niveles de humedad. Por ello, sus componentes deben ser resistentes al agua. El cuerpo de la torreta debe imprimirse en 3D con un material que tenga una baja absorción de agua y humedad. XYZprinting ha desarrollado un Nylon 12 que cumple estos requisitos. El sPro12w se caracteriza por su buena resistencia química, su baja absorción de humedad y su excelente acabado superficial. Esto llevó a TEKEVER a elegirlo como material ideal para crear el dron.
Unos resultados satisfactorios
La impresora MfgPro230 xS ha demostrado ser una opción ideal para la fabricación de las piezas del UAV AR4. Gracias al volumen de la máquina y al material utilizado, los equipos de TEKEVER pueden optimizar el tiempo de impresión y producir componentes de mayor calidad. La empresa concluye: “El equipo de XYZprinting ha sido de gran apoyo ayudándonos en todo el proceso de impresión de esta pieza, desde la elección adecuada del material hasta la orientación correcta para obtener resultados óptimos, despejando cualquier duda que pudiera haber surgido”. Si quieres saber más sobre la impresora 3D SLS de XYZprinting, haz clic AQUÍ.
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