Es posible determinar los valores característicos de los materiales impresos y evaluar la calidad de los diversos métodos de impresión e impresoras

Las impresoras industriales 3D deben cumplir con las más altas exigencias. Crean componentes y geometrías que no serían posibles con otros métodos de fabricación. Con el fin de explorar las características cualitativas únicas y mejorar las impresoras y los métodos de impresión, es necesario recurrir a un óptimo equipo de ensayos para valorar la calidad. Con las máquinas de ensayos universales de Zwick Roell es posible someter las muestras impresas a los más rigurosos ensayos, clave para determinar los valores característicos de los materiales impresos y evaluar la calidad de los diversos métodos de impresión e impresoras.

Hoy en día, todo el mundo está hablando de impresión 3D. Los usuarios privados están dando los primeros pasos en sus propios hogares y están probando la nueva tecnología en una gran cantidad de proyectos. Mientras tanto, varias ramas de la industria están descubriendo más formas de implementar la impresión 3D profesional. Si bien tanto las personas privadas con orientación técnica como los ingenieros de productos están entusiasmados con esta tecnología, aquí es donde terminan las similitudes entre estos dos grupos. En contraste con sus contrapartes más pequeñas y considerablemente más simples que se encuentran en la sala de hobby del sótano, las impresoras industriales 3D están en condiciones de crear componentes duraderos y completamente funcionales, e incluso productos completos.

Los métodos de fabricación aditiva han logrado avances significativos en los últimos años. Los plásticos y los metales ahora se pueden procesar en cualidades que eran desconocidas hace solo unos años. Los métodos de impresión adecuados y el procesamiento de diversos materiales permiten que los componentes impresos en 3D se utilicen constantemente en nuevos campos. Al mismo tiempo, el uso en la disciplina de prototipado rápido, que es la fabricación rápida de componentes individuales o pequeñas series de lotes para investigación, está disminuyendo y avanzando hacia la disciplina de la “fabricación rápida”: la producción directa de componentes para productos que se encuentran en el mercado. Esto a su vez cambia las demandas en los componentes impresos. Aunque a veces solo una característica determinada como el ajuste correcto es importante para los prototipos y se pueden descartar otras características, los componentes utilizados industrialmente deben ser duraderos y, a menudo, visualmente agradables.

Máquina de ensayos universal AllroundLine con extensómetro MultiXtens.

Para obtener valores característicos de la calidad del producto e información importante para el avance de los métodos de impresión actuales, es de vital importancia realizar un correcto ensayo. Para ello, con las máquinas Zwick Roell, se pueden realizar diversos ensayos en muestras impresas, cuyos resultados proporcionan información sobre la idoneidad de los componentes y los métodos de impresión para campos específicos. Las máquinas de prueba de Zwick Roell, como la máquina de mesa extendida AllroundLine de 50 kN con MultiXtens, se utilizan para ensayos de tracción, compresión y flexión en plásticos. Combinado con una cámara de temperatura y el software testXpert III, el sistema de ensayo ofrece precisión y versatilidad.

Vista de los brazos sensores del extensómetro MultiXtens.

Usando los valores obtenidos, el material impreso puede evaluarse objetivamente a partir de ensayos de tracción, por ejemplo, esfuerzo de tracción, deformación, módulo de tracción, rendimiento y punto de falla. Los datos son interesantes en dos aspectos en este caso. No solo se prueba el material en sí, sino que también se prueba la impresora que creó la muestra. Gracias a la alta precisión y resolución de la máquina de ensayos y el extensómetro MultiXtens, también se registran cambios menores de manera confiable, lo cual es esencial para ajustar la impresora.

Con la cámara de temperatura, las mediciones se pueden realizar bajo diferentes condiciones ambientales, de -80 °C a + 250 °C. Un sofisticado sistema de alimentación de aire garantiza una distribución de calor uniforme y un control de precisión que garantiza temperaturas estables sin sobrepasar los límites. Gracias a los parámetros de control preconfigurados, la temperatura requerida se alcanza rápidamente. Junto con el Zwick System Configuration Builder, los parámetros de control específicos de la muestra pueden cargarse fácilmente con el programa de prueba. La desviación del preajuste es solo +/- 1 ° C. Todas las funciones del sistema se pueden controlar a través del software de prueba Zwick Roell. El diseño de control se adapta a la secuencia de ensayo y proporciona retroalimentación directa al usuario. Además, el diseño modular permite que la cámara se personalice fácilmente según los requisitos.

Cámara de temperatura Zwick Roell.

Para ensayar plásticos, Zwick Roell no solo tiene máquinas de ensayo universales para tracción, compresión y flexión, también se pueden realizar ensayos de fluencia, como para determinar la temperatura de desviación térmica y la temperatura de reblandecimiento de Vicat. Las pruebas de impacto con comprobadores de impacto pendular, los ensayos de tracción a alta velocidad y las pruebas de punción también son pruebas típicas realizadas en muestras de plástico. Esto permite que se determinen todos los valores importantes para la caracterización del material.