Máxima definición superficial en pequeñas piezas no metálicas mediante impresión 3D

El sistema de impresión 3D DLP de UVital está diseñado para realizar piezas pequeñas no metálicas con alta definición superficial, haciéndolo ideal para aplicaciones como la joyería, el sector dental, la fabricación de audífonos, miniaturas, el diseño de productos de consumo pequeños, trabajos de ingeniería, bioingeniería, dispositivos médicos y procesos de investigación y desarrollo en laboratorios.

Hispana de Maquinaria presenta su nuevo equipo de impresión 3D DLP, fabricada bajo la marca UVital, que incorpora algunas innovaciones como el control de temperatura de trabajo de la resina o el sistema de ajuste de la coplanaridad Ball Head System.

El sistema utiliza un proyector led DLP profesional (proyectando directamente en el tanque de resina) para la foto curación selectiva de una resina fotosensible líquida, proyectando imágenes optimizadas para el proceso. Las piezas creadas en las proyecciones se fijan en una plataforma invertida, disminuyendo mucho la cantidad de líquido necesaria para la construcción de las piezas, porque las partes pueden sobresalir del volumen de líquido de la base.

El proceso consiste básicamente en:

1. Posicionamiento en Z– de la plataforma de construcción
2. La resina liquida fluye
3. Proyección
4. Posicionamiento en Z+ para la separación

El sistema es muy rápido: puede generar cada capa simultáneamente, independientemente del número de piezas que se construyen al mismo tiempo.

Las piezas realizadas pueden utilizarse no solo para la creación de prototipos sino también para fabricación rápida. En joyería, por ejemplo, pueden hacerse ceras para la fundición con un material que se puede quemar en el horno, así como los modelos que resisten la temperatura de vulcanizado. También permite hacer modelos para la vulcanización y posterior inyección de metales de baja fusión o plástico, para realizar miniaturas y bisutería. En audiología permite obtener piezas biocompatibles para alojar mecanismos auditivos en variedad de colores, opacos y claros. Podemos hacer moldes auditivos, audífonos, carcasas, terminaciones blandas, etc. Y en sector dental, moldes, piezas para fundición, aparatos de ortodoncia, guías quirúrgicas, férulas de descarga, bases de dentadura, provisionales, etc.

• Acabado de calidad superior. Dependiendo de la precisión utilizada y el material, puede no mostrar capas.
• Tiempo de construcción muy rápido gracias a la construcción simultánea de las capas.
• Precisión perfecta en los tamaños, en la simetría y en la replicación.
• Fácil alternancia de materiales con diferentes características para diferentes aplicaciones y acabados. El sistema puede utilizar también resinas de alta densidad con dos compuestos ya que no es necesario que fluya el material dentro de conductos.
• Muy bajo consumo de material porque el sistema tiene una pérdida muy pequeña, ayudado por utilizar soporte del mismo material que hace las piezas (no es necesario construir una caja en negativo de la pieza con un segundo material).
• Coste de mantenimiento muy bajo. Sin necesidad de ajustes y revisiones periódicas ya que no se emplean inyectores, extrusores o unidades láser y las piezas de repuesto y las resinas no son costosas.

UVital tiene especial cuidado en la calidad de los proyectores y ópticas que instala, conscientes que “son el corazón del sistema”. Sus proyectores usan una matriz led en vez de una lámpara del bulbo. Este tipo de luz es muy constante y no necesita ser calibrada habitualmente y está garantizada para 10.000 horas de trabajo continuado. Pero la luz led no sólo es económica, constante y precisa, sino que además prácticamente no calienta, simplificando el sistema de refrigeración de la máquina y prolongando la vida útil de la electrónica y la informática instalada.

Estos proyectores se pueden entregar para trabajar en dos longitudes de onda diferentes dependiendo de las necesidades de las resinas usadas: 405 y 385 nm.

Además, UVital instala siempre en sus proyectores una lente óptica de precisión con punto de enfoque fijo, lo que evita distorsiones y deformaciones en la proyección.

• Se han seleccionado también guías lineales de desplazamiento en Z muy precisas, para tener la mejor precisión de posicionamiento capa a capa y evitar la ruptura por el uso continuado.
• Uno de los aspectos críticos para obtener la mejor precisión con un sistema DLP es el control de la coplanaridad entre la plataforma de construcción y la bandeja. “En UVital somos la primera empresa que utiliza una cabezal de bola (rótula) profesional que garantiza tener siempre una coplanaridad perfecta”, explican.
• Una de las características importantes para obtener los mejores resultados con una impresora 3D DLP es el ajuste de la temperatura de la resina durante el trabajo, que es distinta dependiendo de la resina utilizada y el tipo de piezas realizadas. Por ello UVital instala en sus máquinas una resistencia en la bandeja de material con un control preciso de la temperatura. El calentamiento del material también permite mantener una buena mezcla en resinas con dos componentes de distintas densidades, y para romper burbujas creadas durante la mezcla de la resina.

La serie UVital IP-45 es una impresora 3D DLP profesional de alta precisión con un control preciso de los parámetros. El corazón de un sistema de impresión DLP 3D es un pequeño dispositivo de micro-espejo digital de Texas Instruments situado en el proyector, el DMD.

Más importante que el número de píxeles del DMD, es el tamaño y la precisión de posicionamiento de los microespejos del mismo para obtener una proyección muy precisa.

La serie UVital IP-45 utiliza una DMD de la serie 4500, una DMD muy profesional de 45” con sólo 912 x 1.140 px (WXGA). El proyector de la serie UVital IP-45 utiliza una matriz no costosa y precisa de leds en lugar de una lámpara xénon.

El proyector de la serie UVital IP-45 se coloca en posición vertical, proyectando directamente en la bandeja de resina. Esto es muy importante porque es el único sistema que garantiza aprovechar al máximo la precisión del proyector a la vez que evita problemas en la reflexión de un espejo intermedio.

Utiliza sólo lentes muy profesionales y precisas con punto de enfoque fijo, evitando posibles deformaciones en la proyección. Para el eje Z utilizan guías lineales THK muy precisas y un motor paso a paso para permitir la mejor precisión de posicionamiento capa a capa.

Aunque este sistema es muy estático (sólo tiene movimiento el eje Z), esto minimiza las posibilidades de perder la coplanaridad y el punto cero, podemos ajustarlos fácilmente y con gran precisión gracias a su exclusivo sistema Ball Head System (sistema de rótula).

Gracias a los ajustes de software realizados por la empresa, a la calidad y a la consistencia de la proyección, se obtiene una luz muy uniforme a lo largo del área de impresión, lo que garantiza la potencia luminosa deseada en todas partes por igual y la perfecta repetición de los trabajos.

Arriba: panel de control; Abajo: control de la temperatura del material.

La serie UVital IP-45 ajusta el material a la temperatura idónea de trabajo gracias a la resistencia en la cubeta, que calienta el material, y un control preciso de la temperatura (mostrado en una pantalla de 16 x 20 mm). El calentamiento del material también permite mantener una buena mezcla en resinas con dos elementos de diferentes densidades, así como para romper las burbujas que se hayan podido generar durante la mezcla del material.

El control del proceso de construcción puede ser seguido en una pantalla de 16 x 20 mm, y ajustado y controlado en la pantalla táctil de 7” y el teclado de membrana del panel de control, o por wifi con cualquier computadora, tableta o teléfono inteligente.

El panel de control está situado debajo de la cubeta de material, pero con inclinación para protegerlo de posibles salpicaduras de material.

La máquina también tiene una capota fotoprotectora con elevación eléctrica. Esto ofrece un sistema muy cómodo, preciso y eficiente que minimiza las posibilidades de falsas maniobras y roturas. La cubierta fotoprotectora permite ver el trabajo en todos los ángulos, y cuando se levanta permite tener un espacio de trabajo muy amplio.