Obtención de piezas con plena capacidad funcional a partir de microgotas de plástico

Como fabricante de maquinaria, Arburg ha trabajado intensamente en el tema de la fabricación aditiva de piezas de plástico. El resultado es la máquina máquina Freeformer y un proceso nuevo patentado, el modelado libre de Arburg (AKF). Como el propio nombre indica, en el modelado libre no se requieren moldes ni cavidades fijas específicas. En este proceso, el método Freeformer procesa directamente datos CAD tridimensionales, funde el granulado plástico estándar del mismo modo en como se realiza en el moldeo por inyección, genera microgotas a partir de la masa fundida líquida y crea un componente con plena capacidad funcional de forma aditiva, es decir, capa a capa. Esto supone la fabricación rentable e individual de piezas sin necesidad de molde a partir del tamaño de lote uno. Freeformer puede trabajar sin estructuras de sostén, lo que permite conseguir un bajo consumo de material sin producir desechos. Esto ahorra recursos y hace que la producción sea económica y, de ese modo, se crean piezas funcionales con una alta flexibilidad.

La nueva máquina utiliza una preparación convencional del material, ya acreditada innumerables veces, y que funciona en principio como la del moldeo por inyección. El granulado plástico estándar se introduce en la máquina. Un cilindro de plastificación calentado garantiza una masa fundida óptimamente preparada en la denominada unidad de descarga. Su cierre de boquilla patentado con tecnología piezoeléctrica de alta frecuencia hace posibles rápidos movimientos de apertura y cierre, y produce bajo presión las pequeñas gotas con las que se crea aditivamente, es decir ‘gota a gota’, la pieza plástica deseada.

El principio de componentes fijos y móviles de la máquina sigue un concepto nuevo. En el Freeformer, la unidad de descarga con boquilla permanece exactamente en su posición vertical y es el portacomponentes el que se mueve. Aparte del portacomponentes móvil con tres ejes montado de serie se dispone también de una variante opcional con cinco ejes para, por ejemplo, crear rebajes sin estructuras de soporte.

La gran ventaja de la variante de 5 ejes es que, por regla general, hace innecesarias las estructuras de sostén que se requieren en otros muchos procesos de la fabricación aditiva. Tras su fabricación, los componentes están listos para ser utilizados sin necesidad de realizar retoques.

Uno de los aspectos más importantes que se han tenido en cuenta en el desarrollo del Freeformer ha sido conseguir una alta flexibilidad en la transformación. Por esa razón, el Freeformer equipado con dos preparaciones de la masa puede transformar y combinar también dos materiales o colores. Esto permite, por ejemplo, crear aditivamente combinaciones duro-blando móviles o piezas de aspecto y tacto especiales donde se unen dos componentes de forma segura.

Arburg ha aplicado en el Freeformer la filosofía de sus máquinas de moldeo por inyección mediante un desarrollo propio que hace que el manejo de esta compleja técnica resulte sencillo. De ese modo, la fabricación aditiva resulta genialmente sencilla: el control del Freeformer, de desarrollo propio, genera los parámetros necesarios para la estructura de las piezas. El sistema de control recibe los datos CAD 3D de los componentes que se deben producir en forma de archivos STL, los prepara automáticamente mediante segmentación y la producción ya puede empezar. No se requieren conocimientos especiales de programación o de transformación ni cursos complejos. La pantalla multitáctil controlada por gestos hace que el trabajo sea aún más agradable. La fabricación perfecta y sin esfuerzo de piezas con el Freeformer es ‘simplemente’ divertida.

El Freeformer crea los componentes a partir de microgotas líquidas de plástico sin producir absolutamente nada de polvo o emisiones. Por esa razón, la máquina es apta para ser utilizada en prácticamente cualquier entorno. Ya sea en la producción, en la oficina, en la construcción o en un entorno limpio del área de la ingeniería médica. No se requiere ningún dispositivo de aspiración o filtrado.

Los Freeformer son móviles y pueden utilizarse universalmente gracias a su función “plug-and-play”. La máquina no solo es muy compacta, sino que también está enseguida lista para la producción: simplemente hay que enchufar el conector y ya puede empezar la producción de piezas.