Posprocesado automatizado de piezas metálicas y plásticas impresas en 3D

Soluciones de posprocesado que cumplen los requisitos de la producción en serie

Redacción Interempresas04/04/2022

Empresas de diferentes sectores han llegado a la conclusión de que la fabricación aditiva les hará menos dependientes de las cadenas de suministro tradicionales. Sin embargo, una condición previa esencial para este enfoque es que las operaciones de posprocesado deben cumplir los requisitos de la producción en serie. AM Solutions – 3D post processing technology, está respondiendo a estos retos con nuevas soluciones para el posprocesado y el perfeccionamiento automatizado de piezas metálicas y plásticas impresas en 3D. Paralelamente, la división AM Solutions - Manufacturing service partner, ayuda al desarrollo y la producción de piezas de AM con servicios globales y complementarios.

La fabricación aditiva ofrece a las empresas la posibilidad de depender menos de las cadenas de suministro tradicionales y, al mismo tiempo, de hacer más flexibles y rápidas sus operaciones de producción. Sin embargo, el posprocesado de las piezas impresas en 3D suele ser un obstáculo para alcanzar estos objetivos. Por un lado, muchos de los pasos del posprocesado siguen requiriendo un costoso trabajo manual y, por otro, las operaciones de posprocesado se limitan a la manipulación de piezas individuales o de lotes de producción extremadamente pequeños. Esto no permite cumplir las normas establecidas para la producción en serie, es decir, la calidad constante y repetible del producto, el control del proceso, la rentabilidad y la sostenibilidad. AM Solutions - 3D post processing technology, una división del grupo Rösler especializada en el posprocesado automatizado de piezas impresas en 3D producidos en grandes cantidades, ofrece ahora un nuevo equipo que permite salir de esta disyuntiva.

El sistema S2 es hasta ahora la única chorreadora de flujo continuo para el posprocesado de piezas impresas en 3D producidas con un sistema de impresión de lecho de polvo. Esta máquina se ha diseñado específicamente para el funcionamiento en tres turnos. Permite la limpieza y el acabado superficial simultáneos de las piezas en funcionamiento de flujo continuo. Foto: AM Solutions – Rösler Oberflächentechnik GmbH.

Posprocesado seguro y estable de piezas de plástico 24/7

Con el nuevo sistema S2, AM Solutions - 3D post processing technology ofrece la única máquina de chorreado de flujo continuo para el posprocesado de piezas de plástico impresas en 3D producidos con sistemas de impresión de lecho de polvo. La máquina plug-and-play, que cumple con la normativa ATEX, ha sido diseñada para funcionar las 24 horas del día en tres turnos y está equipada con interfaces que permiten su integración en líneas de fabricación interconectadas. Las piezas se cargan en la máquina como trabajos de impresión completos. La carga se realiza de forma manual o automática. Una vez en la máquina, las piezas de plástico pasan a través de una cinta especial de bucle. La acción de volteo de las piezas garantiza que se chorreen por igual desde todos los lados, de modo que cualquier residuo de polvo se elimine de forma consistente y total de la superficie de la pieza. Dependiendo del abrasivo utilizado, la superficie de la pieza también puede ser homogeneizada y/o mejorar las características mecánicas de la superficie. La máquina puede estar equipada con hasta cuatro boquillas de chorreado. El número de boquillas de chorreado, la presión de chorreado y la velocidad de transporte pueden adaptarse individualmente a las piezas. Estos parámetros de proceso pueden almacenarse en el panel de control como recetas de procesamiento individuales. Un trabajo de impresión requiere tiempos de ciclo de 15 a 20 minutos de media. Dependiendo del estado de las piezas en bruto, los valores de rugosidad superficial Ra pueden reducirse hasta 13 µm.

Para garantizar que el abrasivo mantenga una alta calidad constante, la chorreadora compacta está equipada con un eficaz sistema de limpieza y recirculación del abrasivo. Esto, en combinación con la información del sistema electrónico integrado, garantiza la repetibilidad de los resultados del chorreado, el control completo del proceso y una alta rentabilidad de la operación de posprocesado. La patente de la máquina y el proceso está en curso.

El innovador sistema C2 permite el suavizado químico totalmente automático de las piezas de plástico impresas a partir de polímeros y elastómeros estándar (incluido el TPU) en serie. Además, se puede aplicar un tinte de color a las piezas. El nuevo abrasivo, seguro para la salud y el medioambiente, garantiza una alta rentabilidad y la sostenibilidad del proceso. Foto: AM Solutions – Rösler Oberflächentechnik GmbH.

Suavizado químico de la superficie y aplicación de un tinte de color ecológico a bajo coste

El sistema C2, presentado como solución conceptual, explica como la tecnología de posprocesado de AM Solutions - 3D post processing technology, tiene sus orígenes en el desarrollo y la producción de maquinaria y consumibles para la producción en serie. Esta innovación, con su patente en curso, permite el suavizado químico totalmente automático de la superficie de las piezas impresas en 3D fabricados con polímeros y elastómeros comunes (incluido el TPU) en serie. De este modo, se elimina por completo la costosa manipulación individual de las piezas para esta operación de posprocesado. El recipiente de trabajo permite procesar piezas de dimensiones comprendidas entre 10 x 10 x 10 y 300 x 300 mm y con un grosor de pared de al menos dos milímetros. Además, el proceso incluye un abrasivo no peligroso, desarrollado especialmente por AM Solutions - 3D post processing technology. Esto garantiza que la operación de suavizado superficial no sólo es ecológica, sino que la posterior eliminación de residuos no está sujeta a ninguna restricción medioambiental y además resulta rentable.

El innovador sistema de suavizado químico superficial C2, con patente en curso, se puede reequipar para aplicar un tinte de color en los componentes de plástico. El C2 estará disponible comercialmente en el primer trimestre de 2022.

Sistema de chorreado en húmedo especialmente desarrollado para piezas impresas en 3D

El chorreado en húmedo ha sido un proceso de refinado de superficies bien establecido y eficiente para piezas de metal o plástico producidos en grandes volúmenes. Con el sistema S1 Wet, AM Solutions - 3D post processing technology, ha adaptado las ventajas de este método de tratamiento superficial a los requisitos específicos de la fabricación aditiva. El sistema de chorreado S1, altamente flexible, puede utilizarse para la limpieza, así como para la homogeneización y el suavizado de la superficie de una amplia gama de piezas. Una característica clave de esta tecnología es que el abrasivo y el agua de proceso se mezclan para crear una pasta. Dependiendo de la rugosidad inicial de la superficie de las piezas, sus lecturas Ra pueden reducirse significativamente. Hasta cierto punto, esto es posible incluso en los conductos internos y cavidades de la pieza. Dado que el agua de la pasta crea una capa protectora sobre las piezas, el proceso es muy suave. Además, evita que las partículas del abrasivo penetren en la superficie de las piezas de plástico y metales blandos. Otra ventaja del proceso en húmedo es que mantiene la integridad dimensional y evita la deformación de piezas delicadas con formas complejas y paredes finas. El chorreado en húmedo también evita la creación de polvo y, por tanto, no requiere accesorios de protección ATEX.

Otra característica del sistema compacto plug and play S1 Wet, es que ocupa poco espacio. En un espacio de sólo 2,6 metros cuadrados ofrece todo lo necesario para un funcionamiento eficiente y sostenible. En la máquina no sólo está integrado el panel de control, sino también la supervisión del sistema de chorreado para garantizar un proceso repetible, la unidad de filtrado de aire y la gestión de las aguas residuales. Las aguas residuales se conducen a un tanque de sedimentación para recoger la mayor parte de los lodos. Este material tipo lodo puede reciclarse aún más mediante un sistema opcional de limpieza y reciclaje del agua de proceso integrado en la máquina S1. Esto reduce considerablemente el consumo de agua y los costes de eliminación de residuos. Otras opciones de equipamiento, perfectamente adaptadas a las respectivas tareas de procesado, permiten utilizar la S1 Wet desde el tratamiento manual de piezas individuales hasta el procesado totalmente automático de lotes de piezas completos.

El versátil sistema de chorreado en húmedo S1 Wet, permite no sólo la eliminación del polvo residual sino también el acabado superficial de las piezas metálicas impresas en 3D. Como no produce polvo, no se necesitan accesorios de protección ATEX adicionales. Los sistemas S1 Wet, pueden utilizarse para el tratamiento manual de piezas individuales y pueden ampliarse para el tratamiento totalmente automático de lotes completos de piezas. Foto: AM Solutions – Rösler Oberflächentechnik GmbH.

Manufacturing service partner: apoyo desde la idea hasta el posprocesado

AM Solutions – Manufacturing service partner está especializada en ofrecer servicios relacionados con la fabricación aditiva. La gama de servicios abarca toda la cadena del proceso de AM y también está diseñada para satisfacer los requisitos de la producción en serie. Para ello, la empresa del Grupo Rösler, con sede en Italia, incluye todas las fases del proceso de creación de productos, desde la concepción básica y la comprobación de la idea del producto, pasando por los estudios de viabilidad técnica y económica, el desarrollo del producto y la creación de prototipos, hasta la producción a gran escala, incluido el posprocesado. El objetivo es aprovechar las ventajas de la fabricación aditiva de forma específica para cada componente mediante el uso óptimo de las tecnologías más avanzadas y de un amplio know-how, de forma que se creen piezas innovadoras en periodos de desarrollo y de salida al mercado significativamente más cortos.