{"id":77949,"date":"2024-10-16T00:02:41","date_gmt":"2024-10-15T22:02:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=77949"},"modified":"2024-10-15T15:23:05","modified_gmt":"2024-10-15T13:23:05","slug":"metales-polimeros-alto-rendimiento-aplicaciones-industriales-161020242","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/metales-polimeros-alto-rendimiento-aplicaciones-industriales-161020242\/","title":{"rendered":"Sustituci\u00f3n de metales por pol\u00edmeros de alto rendimiento en aplicaciones industriales"},"content":{"rendered":"

En la fabricaci\u00f3n tradicional, el metal es alabado por su solidez, resistencia a la corrosi\u00f3n y durabilidad, entre otras propiedades. Y aunque eso nunca cambiar\u00e1, el auge del uso de la fabricaci\u00f3n aditiva con pol\u00edmeros de alto rendimiento ha supuesto un avance asombroso. Cada vez se aprecia m\u00e1s la capacidad de sustituir metales por pol\u00edmeros de alto rendimiento<\/a> en la fabricaci\u00f3n de piezas. Esto puede hacerse incluso en industrias cr\u00edticas para la seguridad, como la aeroespacial, la automovil\u00edstica y la ferroviaria.<\/p>\n

Pero, \u00bfcu\u00e1les son las ventajas de cambiar las piezas de metal por otras fabricadas con pol\u00edmeros avanzados? Y lo que es m\u00e1s importante, \u00bfqu\u00e9 herramientas se necesitan para garantizar que se hace de forma segura? Omni3D<\/a>, conocida por sus impresoras 3D industriales, se ha erigido como una de las empresas l\u00edderes en este campo. Adem\u00e1s, trabaja activamente para demostrar c\u00f3mo es posible cambiar metales por pol\u00edmeros de alto rendimiento en diferentes sectores. Echamos un vistazo a c\u00f3mo es posible a continuaci\u00f3n.<\/p>\n

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Un engranaje de pol\u00edmero fabricado con la impresi\u00f3n 3D de gran formato de Omni3D<\/p><\/div>\n

Ventajas de usar pol\u00edmeros de alto rendimiento en lugar de metales<\/h3>\n

En primer lugar, es importante se\u00f1alar qu\u00e9 son exactamente los pol\u00edmeros de alto rendimiento. Estos termopl\u00e1sticos destacan por sus incre\u00edbles propiedades como la resistencia a la corrosi\u00f3n, una relaci\u00f3n resistencia-peso superior, durabilidad, estabilidad t\u00e9rmica, resistencia a la fluencia y resistencia qu\u00edmica, entre otras. Para la fabricaci\u00f3n aditiva, algunos de los m\u00e1s utilizados son el PEEK, el PEKK y el ULTEM<\/a>, que ofrecen diferentes ventajas.<\/p>

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Una de las m\u00e1s significativas es la capacidad de reducir el peso. Aunque los metales<\/a> cuentan con muchas ventajas, no se puede negar que son bastante pesados. Los pol\u00edmeros de alto rendimiento son m\u00e1s ligeros y sus propiedades les permiten ofrecer un rendimiento comparable al de los metales. Esta reducci\u00f3n de peso es fundamental para industrias como la aeroespacial, la automovil\u00edstica y la ferroviaria, ya que se traduce directamente en una mayor eficiencia en el consumo de combustible, un aumento de la capacidad de carga \u00fatil y una reducci\u00f3n del impacto medioambiental.<\/p>\n

No s\u00f3lo eso, sino que, al combinar pol\u00edmeros de alto rendimiento con la fabricaci\u00f3n aditiva, los beneficios son a\u00fan mayores. Esto se debe al hecho de que la impresi\u00f3n 3D permite la creaci\u00f3n de piezas geom\u00e9tricamente mucho m\u00e1s complejas que en la fabricaci\u00f3n tradicional, lo que ayuda a liberarse de las limitaciones heredadas. En particular, esto puede aprovecharse para optimizar los dise\u00f1os y crear piezas a\u00fan m\u00e1s ligeras.<\/p>\n

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Una llave de registro met\u00e1lica de un veh\u00edculo (arriba) que Omni3D sustituy\u00f3 por una versi\u00f3n de pol\u00edmero de alto rendimiento (abajo).<\/p><\/div>\n

La fabricaci\u00f3n aditiva tambi\u00e9n es conocida por cambiar las reglas del juego cuando se trata de mejorar las cadenas de suministro gracias a la capacidad de producir piezas bajo demanda. Tambi\u00e9n es una alternativa viable cuando se trata de componentes rotos u obsoletos, especialmente los de metal. Utilizando pol\u00edmeros de alto rendimiento y fabricaci\u00f3n aditiva, la producci\u00f3n ser\u00e1 significativamente m\u00e1s r\u00e1pida y, por tanto, se reducir\u00e1n los tiempos de inactividad.<\/p>\n

Necesidades de equipamiento para pol\u00edmeros de alto rendimiento<\/h3>\n

Sin embargo, hay una raz\u00f3n por la que los pol\u00edmeros de alto rendimiento no pueden utilizarse para todas y cada una de las piezas fabricadas con impresi\u00f3n 3D. Y es que no sirve cualquier soluci\u00f3n de fabricaci\u00f3n aditiva. Para que los usuarios puedan aprovechar realmente las ventajas de estos termopl\u00e1sticos y hacer frente a las demandas de producci\u00f3n a gran escala, se necesitan equipos de calidad industrial<\/a>.<\/p>\n

Una de las necesidades m\u00e1s importantes, por supuesto, es la compatibilidad de materiales. Si una m\u00e1quina no tiene una c\u00e1mara calentada o un extrusor que pueda alcanzar determinadas temperaturas, ser\u00e1 imposible imprimir con pol\u00edmeros de alto rendimiento. Un control preciso de la temperatura y un calentamiento uniforme son especialmente importantes para el rendimiento.<\/p>\n

Otras cualidades ideales son un mayor volumen de fabricaci\u00f3n para la producci\u00f3n de piezas m\u00e1s grandes y complejas, sistemas de control avanzados y mecanismos de precisi\u00f3n y, por supuesto, la capacidad de funcionamiento continuo y un tiempo de inactividad m\u00ednimo. Tambi\u00e9n son preferibles los sistemas de materiales abiertos, ya que permiten a los usuarios experimentar con una amplia gama de filamentos y materiales. Esto es algo fundamental para optimizar las propiedades de las piezas y explorar nuevas aplicaciones.<\/p>\n

\"Comparing

Un cojinete de rueda met\u00e1lico (derecha) y la versi\u00f3n de pol\u00edmero de alto rendimiento fabricada por Omni3D para veh\u00edculos de la OTAN.<\/p><\/div>\n

Un buen ejemplo de este tipo de equipos adecuados procede de Omni3D, l\u00edder en impresi\u00f3n 3D industrial. Las impresoras de gran formato de esta empresa est\u00e1n equipadas con c\u00e1maras calefactadas que han sido dise\u00f1adas para regular con precisi\u00f3n la temperatura a lo largo del volumen de construcci\u00f3n, as\u00ed como la alteraci\u00f3n constante de la temperatura para un calentamiento uniforme y evitar los puntos fr\u00edos. Esto ayuda a garantizar una cristalizaci\u00f3n \u00f3ptima del material y a minimizar la deformaci\u00f3n y otros defectos de las piezas.<\/p>\n

Gracias a estas propiedades, son capaces de gestionar los exigentes requisitos t\u00e9rmicos de materiales como PEEK, PEKK<\/a> y ULTEM. Adem\u00e1s, el control de bucle cerrado garantiza que se mantengan los ajustes de temperatura precisos incluso en trabajos de impresi\u00f3n largos. Estas caracter\u00edsticas son ideales para imprimir con pol\u00edmeros de alto rendimiento. Aunque todav\u00eda hay problemas que deben superarse.<\/p>\n

Cuando se combinan, se pueden fabricar piezas incre\u00edbles con pol\u00edmeros de alto rendimiento. Tomando un ejemplo de Omni3D en el sector de defensa, la impresi\u00f3n 3D de gran formato con pol\u00edmeros de alto rendimiento ayud\u00f3 a la OTAN a mantener una flota de veh\u00edculos BMP-1. Estos tanques son activos clave para las fuerzas militares de la OTAN, pero pueden plantear un reto log\u00edstico importante, ya que la adquisici\u00f3n de piezas de repuesto para ellos es lenta y costosa. Los largos plazos de entrega pueden poner en peligro la disponibilidad operativa.<\/p>\n

Omni3D demostr\u00f3 que la OTAN pod\u00eda producir piezas funcionales de alta resistencia para los tanques directamente in situ. Al combinar esto con una biblioteca digital de componentes del BMP-1, las fuerzas militares de la OTAN pudieron evitar los retrasos en la cadena de suministro y garantizar el funcionamiento continuo de los veh\u00edculos con un tiempo de inactividad m\u00ednimo. En general, al recurrir a la fabricaci\u00f3n aditiva, la OTAN experiment\u00f3 una mejora significativa en el mantenimiento de la flota.<\/p>\n

Otro ejemplo de sustituci\u00f3n de piezas met\u00e1licas por pol\u00edmeros de alto rendimiento gracias a las soluciones de Omni3D es el de Luk-Plast. En este caso, la empresa ten\u00eda un problema en el que los rotores de lat\u00f3n de las bombas de vac\u00edo se desgastaban debido a la exposici\u00f3n a condiciones duras como productos qu\u00edmicos agresivos, agua y gas. Esto, combinado con el funcionamiento a alta velocidad y el servicio continuo que a\u00f1ad\u00eda tensi\u00f3n mec\u00e1nica, provocaba sustituciones frecuentes, un aumento del tiempo de inactividad e ineficiencias en los sistemas ferroviarios.<\/p>\n

\"vacuum

Los rotores de la bomba de vac\u00edo de lat\u00f3n (derecha) y de pol\u00edmeros de alto rendimiento (izquierda).<\/p><\/div>\n

Una vez m\u00e1s, Omni3D pudo resolver el problema con piezas de pol\u00edmeros. M\u00e1s concretamente, se utiliz\u00f3 la impresora 3D Omni Pro y CF PA-12 para crear piezas duraderas que pudieran soportar estas condiciones extremas. La empresa se\u00f1al\u00f3 que el control preciso de la temperatura en la c\u00e1mara calentada permiti\u00f3 que el componente impreso en 3D mantuviera su resistencia y estabilidad, incluso frente a productos qu\u00edmicos agresivos y altas tensiones mec\u00e1nicas. Al final, la vida \u00fatil del rotor impreso en 3D mejor\u00f3 considerablemente, lo que redujo los intervalos de mantenimiento y minimiz\u00f3 el tiempo de inactividad.<\/p>\n

Del mismo modo, en el sector de la automoci\u00f3n, Omni3D pudo sustituir un colector de admisi\u00f3n met\u00e1lico, un soporte de engranaje y una cubierta de junta para el equipo PRz Racing Team utilizando impresi\u00f3n 3D, CF PA-12 y TPU-93A. Las piezas de pol\u00edmero resultantes eran ligeras, duraderas y resistentes al calor. Recurrir a la fabricaci\u00f3n aditiva permiti\u00f3 flexibilidad en el dise\u00f1o y una producci\u00f3n r\u00e1pida y rentable, as\u00ed como piezas m\u00e1s ligeras. El peso del colector de admisi\u00f3n se redujo en 1,5 kg en comparaci\u00f3n con el equivalente de aluminio.<\/p>\n

Estos ejemplos, entre otros, demuestran lo que se puede conseguir cuando se utilizan pol\u00edmeros de ingenier\u00eda y alto rendimiento para sustituir a los metales, especialmente cuando se hace mediante fabricaci\u00f3n aditiva. Sin embargo, eso no significa que no haya margen de mejora.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 se necesita para avanzar en el futuro?<\/h3>\n

Hay otro factor de vital importancia cuando se trabaja con pol\u00edmeros de alto rendimiento: el elemento humano. En la actualidad, los ingenieros y t\u00e9cnicos no siempre cuentan con los conocimientos necesarios para utilizar la fabricaci\u00f3n aditiva en aplicaciones industriales, especialmente cuando se trata de sustituir piezas met\u00e1licas por otras de pol\u00edmeros de alto rendimiento. Este es otro \u00e1mbito en el que l\u00edderes del sector como Omni3D tienen un importante papel que desempe\u00f1ar.<\/p>\n

Los ingenieros que trabajan con pol\u00edmeros de alto rendimiento deben tener conocimientos en una amplia gama de \u00e1reas. Entre ellas, la capacidad de evaluar la fabricaci\u00f3n de los dise\u00f1os de las piezas, saber utilizar el escaneado 3D y la ingenier\u00eda inversa, ser capaz de crear dise\u00f1os CAD optimizados para la producci\u00f3n, seleccionar los materiales m\u00e1s adecuados en funci\u00f3n de los requisitos de la pieza y del proceso de fabricaci\u00f3n aditiva utilizado, ser capaz de ajustar con precisi\u00f3n la optimizaci\u00f3n de los par\u00e1metros de impresi\u00f3n y comprender las t\u00e9cnicas de postratamiento necesarias. Todo ello es importante para poder utilizar realmente las tecnolog\u00edas y aprovechar sus ventajas.<\/p>\n

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Un colector de admisi\u00f3n fabricado para PRz Racing con las soluciones de Omni3D y CF PA-12.<\/p><\/div>\n

Pero, \u00bfc\u00f3mo es posible? Una forma es garantizar que los sistemas sean abiertos. Omni3D ha se\u00f1alado que es importante mantenerlos abiertos para que los equipos utilizados para sustituir piezas met\u00e1licas por modelos 3D est\u00e9n preparados para el futuro. Las plataformas y el software de c\u00f3digo abierto contribuir\u00e1n a aumentar la adopci\u00f3n, ya que los equipos t\u00e9cnicos pueden utilizar y probar las tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n aditiva a su propio ritmo.<\/p>\n

Un aspecto adicional es dar m\u00e1s prioridad tanto a la formaci\u00f3n como a la asistencia. Omni3D se ha comprometido con ambos en los \u00faltimos a\u00f1os. Todo ellos a trav\u00e9s de talleres pr\u00e1cticos, recursos en l\u00ednea para el aprendizaje a ritmo propio, asistencia t\u00e9cnica en caso de problemas e incluso programas de formaci\u00f3n personalizables. As\u00ed, la empresa espera permitir a las organizaciones aprovechar el potencial de la fabricaci\u00f3n aditiva en la industria.<\/p>\n

Este enfoque en la formaci\u00f3n y la asistencia es uno de los factores m\u00e1s importantes que ayudar\u00e1n a impulsar el paso de los metales a los pol\u00edmeros de alto rendimiento, incluso para piezas cr\u00edticas para la seguridad. Combinados con los propios materiales, as\u00ed como con el equipo adecuado, se hace posible maximizar el uso de la fabricaci\u00f3n aditiva e impulsar la innovaci\u00f3n. Puedes obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre c\u00f3mo Omni3D lo consigue en el whitepaper gratuito, que puedes descargar aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la sustituci\u00f3n de los metales por pol\u00edmeros de alto rendimiento? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y\u00a0Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En la fabricaci\u00f3n tradicional, el metal es alabado por su solidez, resistencia a la corrosi\u00f3n y durabilidad, entre otras propiedades. Y aunque eso nunca cambiar\u00e1, el auge del uso de la fabricaci\u00f3n aditiva con pol\u00edmeros de alto rendimiento ha supuesto…<\/p>\n","protected":false},"author":6070,"featured_media":77951,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,354,12],"tags":[],"class_list":["post-77949","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad","category-automocion","category-materiales"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77949","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6070"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=77949"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77949\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":77962,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77949\/revisions\/77962"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/77951"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=77949"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=77949"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=77949"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}