{"id":74496,"date":"2024-04-22T00:02:43","date_gmt":"2024-04-21T22:02:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=74496"},"modified":"2024-04-22T16:36:18","modified_gmt":"2024-04-22T14:36:18","slug":"impresion-3d-composites-intamsys-industrias-220420242","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/impresion-3d-composites-intamsys-industrias-220420242\/","title":{"rendered":"La impresi\u00f3n 3D de composites abre nuevas aplicaciones en la industria aeroespacial y la rob\u00f3tica en China"},"content":{"rendered":"

Aunque en los \u00faltimos a\u00f1os se ha prestado mucha atenci\u00f3n a la impresi\u00f3n 3D con pol\u00edmeros y metales, hay una familia de materiales que ha experimentado un inmenso crecimiento en el \u00e1mbito de la fabricaci\u00f3n aditiva<\/a>: los materiales compuestos. Tan resistentes como el metal y tan ligeros como muchos pol\u00edmeros, los composites para la impresi\u00f3n 3D FFF suelen incluir una matriz de pol\u00edmero y rellenos como fibra de vidrio o de carbono. Se han vuelto tan prevalentes que se espera que el mercado mundial de impresi\u00f3n 3D de materiales compuestos alcance los 490,47 millones de d\u00f3lares en 2030, habiendo alcanzado ya un valor de 198,31 millones de d\u00f3lares en 2023. Y la importancia de los composites para la impresi\u00f3n 3D tambi\u00e9n ha sido reconocida por el Instituto de Nuevos Materiales Industriales de Dezhou (China).<\/p>\n

Fundado en enero de 2021, el instituto se dedica a investigar, desarrollar y comercializar materiales compuestos para aplicaciones en sectores como el mar\u00edtimo, la comunicaci\u00f3n 5G, los procesos de fabricaci\u00f3n avanzados y los equipos de gama alta. Se trata de una \u201cinstituci\u00f3n de I+D de nuevo tipo\u201d provincial en China, que tambi\u00e9n ha visto la ventaja de pasarse a la impresi\u00f3n 3D. En colaboraci\u00f3n con INTAMSYS<\/a>, el instituto lidera dos iniciativas para aplicar la impresi\u00f3n 3D al desarrollo de piezas compuestas para los productos.<\/p>\n

Sustituyendo del moldeo tradicional de materiales<\/h3>\n

No es ninguna novedad que la impresi\u00f3n 3D se ha propuesto como sustituto o incluso complemento de muchos procesos de producci\u00f3n tradicionales. La raz\u00f3n es que con la impresi\u00f3n 3D se consiguen geometr\u00edas complejas con mayor facilidad. Adem\u00e1s, el dise\u00f1o puede optimizarse a\u00fan m\u00e1s para reducir costes y plazos.<\/p>

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En una ocasi\u00f3n, se encarg\u00f3 al instituto el desarrollo de colectores de admisi\u00f3n para un motor de avi\u00f3n espec\u00edfico. Los colectores de admisi\u00f3n son componentes cr\u00edticos dentro de los sistemas de motor con un impacto directo en el rendimiento general del motor, ya que suministran aire fresco a los cilindros para garantizar la mezcla adecuada de aire y combustible quemado. Sin embargo, su desarrollo puede resultar dif\u00edcil debido a su complejo dise\u00f1o, as\u00ed como a las dificultades relacionadas con la fabricaci\u00f3n de moldes, los elevados costes y el largo proceso de soldadura por vibraci\u00f3n. Aqu\u00ed es donde entra en juego la impresi\u00f3n 3D.<\/p>\n

El instituto decidi\u00f3 fabricar estos colectores de admisi\u00f3n mediante impresi\u00f3n 3D FFF<\/a>. M\u00e1s concretamente, utilizaron la impresora 3D 610HT y PEEK-CF de INTAMSYS. Se eligieron por el rendimiento del material, las capacidades del equipo y la asistencia t\u00e9cnica.<\/p>\n

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El colector de dise\u00f1o acabado (izquierda) y el dise\u00f1o de la pieza, incluido el interior (derecha).<\/p><\/div>\n

Ya hemos hablado anteriormente de la FUNMAT PRO 610HT. Esta impresora 3D de gran formato y doble boquilla ha sido dise\u00f1ada para trabajar con materiales termopl\u00e1sticos de alta temperatura, como PEEK, ULTEM y PPSU. Tambi\u00e9n es compatible con una amplia gama de materiales, incluidos pol\u00edmeros personalizados. Cuenta con boquillas que pueden alcanzar hasta 500\u00b0C y una c\u00e1mara que puede calentarse hasta 300\u00b0C. Esto permite imprimir materiales de alto rendimiento sin distorsi\u00f3n.<\/p>\n

Adem\u00e1s, los expertos del instituto y de INTAMSYS utilizaron el DfAM<\/a> para optimizar el dise\u00f1o y los procesos de impresi\u00f3n para fabricar la pieza de 218,4 \u00d7 216,4 \u00d7 95,4 mm. El resultado fue una reducci\u00f3n de peso del 30%, con un grosor de la pared m\u00e1s fina de s\u00f3lo 1,7 mm. Tambi\u00e9n se pudieron controlar las dimensiones de la pieza para conseguir un ajuste preciso y las pruebas mostraron una resistencia mec\u00e1nica de 100 mPA, lo que supera en m\u00e1s de un 30% a los productos tradicionales de PA66-GF moldeados por inyecci\u00f3n, todo ello a la vez que son capaces de soportar temperaturas a largo plazo de 114\u00b0C.<\/p>\n

Teniendo en cuenta que las piezas fabricadas con procesos tradicionales de moldeo por inyecci\u00f3n (incluido el utillaje) habr\u00edan costado unos 27.803 d\u00f3lares con un plazo de entrega de 45 d\u00edas, el valor de la impresi\u00f3n 3D se hizo evidente de inmediato. El instituto pudo fabricar los colectores de admisi\u00f3n como una sola pieza integrada, lo que redujo los costes a una d\u00e9cima parte de los que se hac\u00edan con m\u00e9todos tradicionales y acort\u00f3 el plazo de producci\u00f3n a solo 4-7 d\u00edas.<\/p>\n

Fabricaci\u00f3n h\u00edbrida con impresi\u00f3n 3D de composites<\/h3>\n

Por supuesto, la impresi\u00f3n 3D de materiales compuestos<\/a> no s\u00f3lo es \u00fatil para sustituir a los m\u00e9todos tradicionales. Tambi\u00e9n puede integrarse en procesos ya existentes. As\u00ed lo hizo el instituto en colaboraci\u00f3n con una universidad china para desarrollar un brazo manipulador rob\u00f3tico de material compuesto.<\/p>\n

Por ejemplo, para fabricar el brazo manipulador se utiliz\u00f3 la FUNMAT PRO 610HT y PEEK-CF como estructura de soporte interna. El componente resultante no s\u00f3lo era de gran tama\u00f1o, sino que presentaba superficies curvas, una elevada relaci\u00f3n rigidez-peso y una excepcional resistencia espec\u00edfica. Esto demuestra la capacidad de la impresi\u00f3n 3D de composites para crear piezas complejas de alto rendimiento.<\/p>\n

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La FUNMAT PRO 610HT se utiliz\u00f3 tanto para los colectores de admisi\u00f3n como para el componente del brazo rob\u00f3tico.<\/p><\/div>\n

A continuaci\u00f3n, la universidad utiliz\u00f3 un m\u00e9todo de estratificaci\u00f3n preimpregnada para envolver la estructura impresa en 3D con fibra de carbono. Esto permiti\u00f3 la creaci\u00f3n r\u00e1pida y asequible de un brazo manipulador de composite ligero y robusto. \u00bfY lo mejor? Fue posible evitar el costoso utillaje de moldeo y, al mismo tiempo, conseguir una resistencia estructural comparable a la de las aleaciones de aluminio. Adem\u00e1s, la impresi\u00f3n 3D de composites tambi\u00e9n pod\u00eda combinarse con otras t\u00e9cnicas tradicionales, como el bobinado de filamentos, la estratificaci\u00f3n automatizada y los procesos de moldeo por compresi\u00f3n.<\/p>\n

En cualquier caso, est\u00e1 claro que el Instituto de Nuevos Materiales Industriales ha demostrado las ventajas de sustituir y complementar los procesos tradicionales con la impresi\u00f3n 3D de composites. En concreto, mediante la mejora de la eficiencia y la reducci\u00f3n de costes en la fabricaci\u00f3n de piezas con materiales compuestos.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D de composites desarrollada por INTAMSYS? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, Twitter<\/a> y\u00a0Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Foto de portada: El componente del brazo rob\u00f3tico, creado mediante impresi\u00f3n 3D de composites. (Cr\u00e9ditos: INTAMSYS)<\/em><\/p>\n

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