La feria se celebró del 15 al 18 de noviembre en Messe Frankfurt, Alemania

La empresa de alta tecnología Trumpf está presente en Formnext 2022 presentando sus últimas incorporaciones en cuanto a fabricación aditiva de metal. En su stand se puede ver la impresora 3D TruPrint 1000, cuyo sistema de nivel básico está diseñado para la producción aditiva. Otra novedad presentada es la impresora TruPrint 5000 optimizada para la producción en serie. También, los profesionales de Trumpf dan a conocer las nuevas posibilidades que ofrece su amplia selección de polvos de metal para impresión 3D en industrias como la médica, aeroespacial y automoción.

Trumpf ha ampliado su selección de aleaciones de polvo para sus sistemas de impresión 3D. En Formnext, la empresa de alta tecnología está demostrando el potencial de las nuevas aleaciones de titanio, aluminio, acero inoxidable y acero para herramientas para la fabricación aditiva. “El polvo es un componente importante de la fabricación aditiva. Nuestro objetivo es ofrecer a nuestros clientes la cartera de materiales más amplia del mercado. Para lograrlo, colaboramos estrechamente con los fabricantes de polvo. De este modo, los usuarios de nuestros equipos siempre pueden implementar nuevas aplicaciones mediante la fabricación aditiva o mejorar las existentes con nuevos polvos. Una amplia selección de materiales es importante para estar a la altura de los procesos de fabricación convencionales”, afirma Jan Christian Schauer, experto en Materiales para la Fabricación Aditiva en Trumpf.

Los equipos de Trumpf ya pueden procesar el titanio 6242. Las industrias aeroespaciales, de deportes de motor y de energía, en particular, solicitan este material. “No debería desplazar al principal, el titanio 64. A temperatura ambiente, el titanio 64 y el titanio 6242 se comportan de forma muy similar. Pero a temperaturas de funcionamiento más elevadas, de 300 ºC en adelante, el titanio 6242 tiene una mayor resistencia en comparación con el titanio 64”, afirma Schauer. Sin embargo, esta aleación de titanio es más difícil de procesar. “Aquí es donde entra en juego nuestro precalentamiento a 500 grados Celsius de la TruPrint 5000. Esto permite a los usuarios imprimir fácilmente componentes con titanio 6242 también”, dice el experto en materiales de Trumpf.

Para la industria del automóvil, la aleación de aluminio CustAlloy de Ecka Granules es especialmente beneficiosa. “Con el aluminio estándar, los fabricantes de automóviles han llegado a sus límites, especialmente en lo que respecta a la combinación de resistencia y alargamiento. Aquí es donde CustAlloy ayuda”, dice Schauer. Esta aleación de aluminio tiene muy buenas propiedades mecánicas; no se rompe ni se agrieta tan rápidamente. Esto hace posible las aplicaciones relevantes para los choques. Al mismo tiempo, CustAlloy es mucho más económica que las aleaciones de aluminio de gama alta comparables, que utilizan costosos elementos de aleación para conseguir sus propiedades.

Las industrias aeroespacial, energética y del automóvil se benefician del nuevo material titanio 6242. La imagen muestra un anillo de boquilla de inyección de Blasius GERG GmbH. Foto: Trumpf.

Además, recientemente, Trumpf ha calificado la aleación Printdur HSA para la TruPrint 2000, que se fabrica a partir de chatarra reciclada. Esto la hace especialmente sostenible. Las ventajas de esta aleación: es especialmente resistente sin necesidad de tratamiento térmico posterior. Además, no se oxida tan rápidamente. La aleación Medidur tiene las mismas propiedades que Printdur HSA. Sin embargo, el fabricante de polvo ha desarrollado este material especialmente para la industria médica. Este sector tiene mayores exigencias en cuanto a la pureza de los materiales. Por ello, Medidur se compone únicamente de elementos puros. Los usuarios de la industria médica pueden diseñar componentes de paredes finas y pequeñas con esta aleación de acero inoxidable. “Además, tanto Printdur HSA como Medidur no contienen níquel ni cobalto. Dado que ambas sustancias se consideran potencialmente cancerígenas, esto tiene un efecto positivo en la carga de riesgo para los empleados que procesan estos polvos”, afirma Schauer.

El acero para herramientas M789 Ampo se utiliza principalmente en la fabricación de herramientas y moldes. Sin precalentar el polvo, los usuarios pueden utilizarlo para imprimir componentes. Como es fácil de procesar y al mismo tiempo muy resistente a la corrosión, los usuarios utilizan el acero, por ejemplo, para fabricar herramientas que se utilizan en combinación con materiales más agresivos, como en el moldeo por inyección de plástico.

Los componentes de cobre de gran tamaño pueden procesarse ahora en las impresoras 3D de Trumpf con la misma facilidad que los materiales de impresión 3D habituales, como el acero inoxidable. La empresa de alta tecnología ha equipado su impresora 3D más grande, la TruPrint 5000, con el láser verde por primera vez para este propósito. “El láser verde es crucial para procesar el cobre. Somos líderes en esta tecnología. Con la TruPrint 5000 Green Edition, respondemos a la demanda de sistemas con mayor espacio de instalación para la producción de componentes de cobre, como componentes para motores eléctricos o intercambiadores de calor”, afirma Roland Spiegelhalder, director de Producto de Trumpf responsable de la TruPrint 5000.

El sistema es energéticamente eficiente y repetible. “Por lo tanto, es muy adecuado para la producción en serie. Los usuarios producen grandes componentes de cobre más rápidamente y con mayor calidad con el nuevo sistema TruPrint 5000 Green Edition que con máquinas comparables que utilizan tecnología de infrarrojos”, afirma Spiegelhalder.

La producción híbrida es ahora posible con la nueva TruPrint 5000. El usuario ya no tiene que fabricar aditivamente todo el componente. Esto reduce los costes. Por ejemplo, los usuarios de TruPrint 5000 pueden utilizar la función Preform para imprimir funciones especiales, como canales de refrigeración, en componentes fresados o fundidos. En el amplio espacio de instalación del sistema, los técnicos de mantenimiento también pueden reparar los álabes de las turbinas de los motores de forma aditiva. “Para ello, el sistema tiene que funcionar con especial precisión. Esto es posible gracias a nuestro sistema Preform, que se basa en un sofisticado sistema de cámaras”, afirma Spiegelhalder. La variante Preform Advanced cuenta con sensores adicionales y funciona de forma automática. “Esto permite la producción en serie de componentes híbridos”, afirma el jefe de producto de Trumpf.

Durante mucho tiempo, uno de los retos de la fabricación aditiva era la gran dispersión de las máquinas. “Sin embargo, la TruPrint 5000 es tan sofisticada que no hay diferencia entre la máquina A y la máquina B si van a producir el mismo componente. Por tanto, estamos hablando de una reproducibilidad muy buena”, afirma Spiegelhalder. Para conseguirlo, Trumpf ha aportado todos sus conocimientos sobre fabricación aditiva, ingeniería mecánica y tecnología láser. Además, la empresa de alta tecnología ha hecho mucha investigación básica, por ejemplo, sobre el flujo de gas dentro del sistema y la estrategia de exposición de los láseres.

Con sus tres láseres de fibra, la TruPrint 5000 puede producir componentes metálicos con mayor rapidez. “Este principio de los multiláseres puede compararse a escribir a mano no sólo con un lápiz, sino con varios al mismo tiempo”, dice Spiegelhalder. Sin embargo, es un gran reto garantizar que todos los láseres del sistema funcionen con precisión en unos pocos micrómetros. Los láseres deben estar perfectamente calibrados. Para que esto sea posible, Trumpf ha desarrollado el sistema de alineación automática de multiláseres. Los láseres se miden automáticamente durante el trabajo de construcción en un intervalo libremente seleccionable y corrigen su posición de forma independiente. “Esto garantiza una precisión muy alta y ahorra tiempo porque el usuario ya no tiene que interrumpir el trabajo de construcción hasta una hora para la medición. La industria aeroespacial, en particular, con sus elevados requisitos de calidad, se beneficia de ello”, afirma Spiegelhalder. Esta función también permite a la TruPrint 5000 medir y recalibrarse antes y después de cada trabajo de construcción. Ya no es necesario que un técnico de servicio de Trumpf acuda a la máquina para hacerlo.

Los usuarios de TruPrint 5000 pueden utilizar la función Preform para imprimir funciones especiales, como canales de refrigeración, en componentes fresados o fundidos. La imagen muestra un diseño de fresa de Paul Horn GmbH Foto: Trumpf.

Trumpf ha equipado la nueva TruPrint 1000 para la producción aditiva en serie. “Gracias a la automatización inteligente, la nueva máquina es dos veces más rápida que su predecesora y es ideal para la producción en serie, por ejemplo, en la industria dental o la tecnología médica”, dice Mirko De Boni, director de Producto de Trumpf.

Con la función Multiplate, los usuarios pueden hacer un mejor uso de la TruPrint 1000 para la producción en serie. Los usuarios pueden apilar hasta cuatro placas de construcción una encima de otra en el cilindro de construcción, y el sistema imprime los componentes en ellos uno tras otro. “La TruPrint 1000 puede producir toda la noche sin que un trabajador tenga que estar presente. Los usuarios ahorran mucho tiempo y, por tanto, costes”, afirma De Boni. Con sólo unos 80 centímetros de ancho, la máquina ocupa muy poco espacio y puede pasar por una puerta estándar. Incluso en naves de producción pequeñas, los usuarios pueden tener varias máquinas produciendo en paralelo y acelerar aún más su producción en serie.

Por ejemplo, la industria dental puede utilizar la TruPrint para producir 1.000 prótesis dentales, es decir, coronas, puentes y también modelos colados, a partir de las aleaciones de cromo-cobalto o titanio. El sistema también es adecuado para los fabricantes de tecnología médica o la construcción de prototipos en muchos otros sectores.

Con un kit de intercambio, el usuario puede cambiar rápida y fácilmente los cilindros de acumulación, de polvo y de rebose de la TruPrint 1000. Los filtros son fácilmente accesibles en el lateral de la máquina. El usuario puede cambiarlos rápidamente. “Esto significa que un cambio de material, como por ejemplo de cromo cobalto a titanio, puede realizarse en sólo 15 o 20 minutos”, dice De Boni. Los cepillos y los guantes están integrados en la máquina. Sin necesidad de abrir la puerta, el usuario puede limpiar los componentes de fabricación aditiva y desembalar el trabajo de construcción. “Esto es una gran ventaja. Si el polvo se arremolina, los operarios de la máquina no pueden contaminarse con el material”, afirma el director de Producto.

Trumpf ha mejorado el flujo del gas de protección durante el proceso de producción. “Gracias al flujo primario y secundario, la zona de trabajo permanece limpia incluso después de varios trabajos de construcción y el vidrio protector no se contamina. Esto también es cierto cuando se procesa el acero para herramientas, que en realidad es propenso a producir grandes humos”, dice De Boni. Si el cristal protector se ensucia, el operario de la máquina puede retirarlo y limpiarlo en unos pocos pasos. El sofisticado flujo de gas también garantiza un proceso de producción constante, ya que la potencia láser predefinida siempre llega al polvo. Gracias al entorno de trabajo limpio, los usuarios pueden aplicar mayores espesores de capa. Esto aumenta la productividad del sistema y mejora la calidad de los componentes de fabricación aditiva.

La TruPrint 1000 trabaja de forma especialmente rápida y fiable. En la variante Multilaser, el sistema dispone de dos láseres. La característica especial: Ambos láseres pueden procesar toda la placa de impresión. “Con dos láseres podemos mejorar aún más la productividad de esta máquina”, afirma De Boni. La TruPrint 1000 también utiliza el llamado beamexpander para ajustar automáticamente el diámetro del punto del láser al trabajo de construcción concreto. El diámetro del punto es de 55 u 80 micrómetros, según la aplicación. El punto más ancho permite una mayor productividad, mientras que el punto de 55 micrómetros puede utilizarse cuando los polvos especiales necesitan una mayor densidad de energía.