Modelado libre del plástico ARBURG

APF
www.arburg.com
Modelado libre del plástico
ARBURG
APF:
fabricación aditiva
industrial
La fabricación aditiva industrial desde la perspectiva de un ingeniero
de máquinas: esto significa visión práctica, numerosas soluciones
nuevas y, sobre todo, un proceso innovador patentado, el modelado
libre del plástico de ARBURG (APF). El enfoque: totalmente nuevo.
Fabricación aditiva. A partir de granulados estándar cualificados.
Y capas conformadas de diminutas gotas de plástico.
3
Principio
del proceso
Con nuestro freeformer especialmente
diseñado para el proceso APF fundimos
granulados estándar mediante una
unidad de preparación del material
integrada, igual que se hace en el moldeo
por inyección. Un cilindro plastificador
calentado dotado de un husillo especial
genera una masa fundida homogénea.
Es a partir de la introducción de la
unidad de descarga especial con cierre de
inyectoressincronizado donde comienza
una nuevaera en la trasformación del
plástico: un cierre de inyectores movido
por un actuador piezoeléctrico de alta
frecuencia permite gran rapidez de
apertura y cierre de los inyectores.
A una presión de masa de hasta
500 bares se generan hasta 200
gotas de plástico por segundo con un
diámetro desde 0,2 hasta 0,4 mm,
según el tamaño del inyector. El soporte
móvil del componente se posiciona
4
mediante servomotores de forma que
cada gota caiga exactamente en el
lugar previamente calculado. Para el
endurecimiento del plástico en la cámara
de trabajo atemperada no se necesitan
aditivos ni procedimientos especiales,
ya que las minúsculas gotas se unen
las unas a las otras por sí mismas al
enfriarse. Así pueden producirse piezas de
plástico tridimensionales capa por capa,
sin necesidad de moldes de inyección ni
cavidades de dimensiones estrictas.
Además, el procesamientodel material
no genera restos de producción ni
emisiones,una característica muy
interesante de nuestro proceso APF.
El freeformer no precisa de sistemas de
aspiración activa. No queda ningún resto
de material, comop.ej. polvo sobrante, en
la máquina.
La alta versatilidad de procesamiento ha
sido otro de los objetivos primordiales
que nos ha guiado en el desarrollo del
proceso APF. Esta es la razón de que
nuestro freeformer disponga de dos
unidades de descarga. Con ellas podrá
Ud. producir piezas funcionales de
varios componentes,incluso en forma de
combinaciones de duro-blando altamente
tenaces. En el caso de las piezas con
complejas geometrías puede usarse el
segundo componente alternativamente
para crear estructuras de soporte de un
material hidrosoluble especial con base
de polivinilpirrolidona.
Base de partida:
granulados estándar
cualificados
El piezoactuador
actúa Cierre de
inyectores
Cierre de
boquilla
Descarga gota a gota
desde la boquilla
Preparación del material
con husillo igual que en
el moldeo por inyección
Depósito de material presurizado entre el husillo y
la punta de la boquilla
El soporte de componentes mueve la pieza
paso a paso en dirección X e Y, así como
Z hacia abajo
5
APF:
6
materiales y
características
Con el modelado libre del plástico de ARBURG entra usted en
una tecnología totalmente nueva. Nuestro freeformer produce
piezas individuales y tiradas pequeñas. A partir de granulados
estándar cualificados. Sin molde. Directamente a partir de datos
CAD 3D. Con un sistema de control abierto de la máquina que
permite optimizar el proceso individualmente y cualificar los
materiales propios. Descubra posibilidades absolutamente
innovadoras en la fabricación aditiva.
7
En el modelado libre de piezas de
plástico no se necesitan moldes de
inyección ni cavidades de dimensiones
estrictas. En el proceso APF se usan
datos CAD 3D (formato STL) preparados
para la máquina capa a capa mediante
un software especial (Slicing).
A continuación nuestro freeformer
materializa su pieza gota a gota y capa a
capa a partir de un granulado estándar.
Individual y, sin embargo, rentable. Se
obvia todo molde de inyección. A partir
de un tamaño de lote 1. Esta base de
Base de partida:
datos CAD 3D en
formato STL
8
partida da lugar a interesantes ventajas:
• Bajos costes operativos, menor precio
del material, sin depender de un
­fabricante dado
• Uso de materia prima original considerando p.ej. su resistencia a la fatiga
• Piezas inyectadas personalizables aditivamente, p.ej. combinando la inyección y la fabricación aditiva
• Diversidad de materiales,– prácticamente cualquier plástico cualificado
Así nuestro proceso APF satisface todos
los aspectos que usted espera de la
Descomposición en
capas (Slicing) y creación
del programa NC
fabricación industrial aditiva, pero precisa
asimismo de un trabajo de desarrollo
individualizado. Por tanto, un equipo
de especialistas en APF con asistencia
externa se ocupa de la cualificación
de materiales estándares calculando y
optimizando para ello los parámetros de
procesamiento. Además, estos podrán
apoyarle en la práctica asesorándole
tecnológicamente.
El freeformer:
fabricación capa a capa
a partir de gotas
Pieza fabricada
Hasta la fecha se han especificado los
materiales ABS, PC, PA12 (amorfo) y
TPU. La cualificación de otros plásticos
tales como el PP es una tarea clave en el
desarrollo ulterior de nuestra innovadora
tecnología. Para comprobar si un material
se puede procesar (y la forma de hacerlo)
se necesitan ensayos intensivos. Entre
los parámetros más importantes que
calculamos de este modo se encuentran
la temperatura de proceso, el espesor
y la composición de cada capa, la
separación entre gotas y los parámetros
de descarga para la generación de
gotas. En este contexto consideramos
también aspectos como la estrategia de
aristas, relleno, resistencia y temperatura
de la cámara de trabajo. El resultado
son datos de proceso preoptimizados
para cada tipo de material. El sistema
de control abierto de la máquina
permite reprogramar libremente todos
los parámetros según se necesite. Esto
pone en sus manos una cualificación del
material y una optimización del proceso
totalmente individualizadas, p.ej. para
ciertos aditivos o colorantes. En todo caso
es necesario poseer conocimientos sobre el
procesamiento del plástico, análogamente
al moldeo por inyección.
Fotografía ampliada de la superficie
de una pieza producida con el
proceso APF: composición de
capas compacta y homogénea.
usted con APF estarán por consiguiente
La calidad de superficies obtenible con
APF presenta una estructura especialmente listas para usar nada más se saquen del
freeformer.
uniforme y compacta, y esto en todas
las direcciones. Durante el ensayo la
rugosidad media Ra fue de unas
20 micras, lo que equivale a la de una
pieza inyectada de estructura gruesa.
El examen de las características mecánicas
revela por su parte la excelente calidad de
las piezas producidas: en comparación con
las piezas inyectadas, a nivel de capa se
alcanzan hoy día resistencias ala tracción
de un 80%. Las piezas que produzca
9
APF:
en la práctica
Con nuestro innovador proceso APF puede usted combinar
libertad de diseño y diversidad de materiales. Así es posible fabricar
rápidamente p.ej. piezas de repuesto o muestras funcionales del
material cualificado deseado. El freeformer ofrece un gran abanico
de nuevas posibilidades, y ello sin importar de qué ramo se trate:
desde bienes de consumo, pasando por automóviles, hasta la
ingeniería médica, por citar solo algunos ejemplos.
Geometría compleja: el fuelle elástico
de TPU se fabrica con ayuda de material
de soporte hidrosoluble.
11
Piezas individuales y tiradas pequeñas
60 portalámparas de LED en una orden de trabajo |
Material: ABS | Altura de capa: 0,21 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 14 h
Soporte de tijeras de oficina |
Material: ABS | Altura de capa: 0,27 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 19 h
Funciones integradas
Abrazadera con cierre | Material: PA
o PC | Altura de capa: 0,27 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 4,5 h
12
Cepillo dental con cabezal móvil |
Material: ABS | Altura de capa: 0,21
mm | Tiempo de fabricación: aprox. 8 h
Cadena fabricada como módulo sin
montaje | Material: ABS | Altura de capa:
0,21 mm | Tiempo de fabricación: aprox. 8 h
Técnica multicomponente
Cubo desplegable | Material: ABS +TPE (80 Shore) |
Altura de capa: 0,21 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 1 h
Ventosas con estanqueizador y canales de aire
integrados | Material: ABS + TPE (80 Shore) | Altura de
capa: 0,21 mm | Tiempo de fabricación: aprox. 9,5 h
Individualización
Tijeras de oficina con nombre inscrito en 3D de
forma aditiva | Material: PP | Altura de capa: 0,21 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 1 minuto
Otros
ejemplos
Interruptor de luz con acabado 3D aditivo |
Material: ABS + TPU | Altura de capa: 0,21 mm |
Tiempo de fabricación: aprox. 5 minutos
13
Libre para
Trabaje seguro.
Sin polvo ni emisiones.
Uso eficiente del material.
Sin restos.
Combine diferentes materiales.
Sin problemas.
14
mayor eficiencia
Primero perfeccionamos continuadamente el moldeo por inyección.
Ahora perfeccionamos la fabricación aditiva industrial. Nuestro objetivo
siempre ha sido el mismo: obtener calidad a costes unitarios rentables.
Y esto entraña un enorme potencial de cara al futuro.
Manejo intuitivo.
Sin conocimientos especiales.
Optimice los procesos.
Sin limitaciones.
Utilice granulados estándar cualificados.
Sin preconfección.
Produzca piezas plenamente funcionales.
Sin molde.
15
APF es mucho más que impresión en 3D:
• Productos de plástico a partir de granulados
estándar cualificados
• Diversidad de materiales procesables
• Cualificación del material y ajuste del proceso
totalmente individuales
• Características mecánicas de primera calidad
ARBURG GmbH + Co KG
Postfach 11 09 · 72286 Lossburg · Tel.: +49(0)7446 33-0
Fax: +49(0)7446 33-3365 · www.arburg.com · e-mail: contact@arburg.com
681219_ES_092015 · Salvo modificación
Impreso en Alemania
• Empleo eficiente de la materia prima