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Voxeljet ofrece el moldeado de arena
como servicio exprés
Un moldeado de arena r_pido que
satisface las m_s altas exigencias
La reducci_n de los ciclos
productivos con unos costes de elaboraci_n bajos es tambi_n una
de las principales exigencias planteadas al moldeado de arena.
voxeljet technology utiliza un procedimiento de impresi_n 3D
que reduce el proceso de impresi_n de varias semanas a, tan s_lo,
unos d_as.
Los productos industriales suelen
estar integrados, en un alto porcentaje, de piezas de fundici_n.
Por ejemplo, los motores diesel se componen entre un 70 y un
80 por ciento de piezas fundidas. Con los procedimientos anteriores
y con los pasos de trabajo ligados a ellos (como, por ejemplo,
elaboraci_n de modelos y moldes, moldeo y fundici_n), las piezas
fundidas se pod_an fabricar en un plazo de entre 12 a 16 semanas.
Este ciclo de producci_n es, para cada vez m_s fabricantes, demasiado
prolongado. "La necesidad de un suministro a muy corto plazo
de las primeras piezas de fundici_n es cada vez m_s habitual",
afirma el Dr. Thomas Schuszter, director de la secci_n de Preparaci_n
de trabajos de fundici_n de MAN Diesel SE de Augsburgo. A lo
que a_ade: "Nos gusta comprometernos con esta tarea y consideramos
la capacidad de ofrecer una respuesta r_pida como un medio para
distinguirnos de la creciente competencia".
El procedimiento de impresi_n con molde de arena 3D es
la base adecuada
El uso del procedimiento de impresi_n 3D implementado
por voxeljet technology permite fabricar r_pidamente piezas de
funci_n. Como especialistas para sistemas de impresi_n 3D, voxeljet
une la _ltima tecnolog_a inkjet de alto rendimiento con elaboraci_n
r_pida y ofrece sistemas de impresi_n 3D, tecnolog_a de impresi_n
y de dosificaci_n y distintos servicios.
El llamado procedimiento "Generis-Sand" se basa en
una tecnolog_a de impresi_n 3D en que un material de moldeado
(como, por ejemplo, arena de cuarzo) se dispone en finas capas
sobre una base de moldeado. A continuaci_n se imprime de forma
selectiva con resina de furano. La resina une las part_culas
dentro y por debajo de la capa. De esta forma, los moldes deseados
se generan por ordenador y de forma totalmente autom_tica capa
a capa (v_ase, ilustraci_n Impresi_n 3D). El procedimiento aditivo
permite crear geometr_as complejas con la mayor precisi_n. Para
ello, el operario s_lo tiene que introducir los datos CAD del
modelo. Para la construcci_n se pueden utilizar todos los programas
CAD 3D que generen datos Step o Iges y que dispongan de una interfaz
de exportaci_n. "Estos requisitos los cumplen casi todos
los programas CAD utilizados hoy en d_a a nivel comercial. voxeljet
suele trabajar con Solid Works y Rhino", explica el Dr.
Ingo Ederer, director general de voxeljet.
Numerosas opciones de construcci_n
En t_rminos generales, el procedimiento de voxeljet permite
implementar muescas traseras y particiones de moldeado. El constructor
no necesita disponer de _ngulos de desmolde. No obstante, se
recomienda insertar perforaciones de transporte para grandes
n_cleos y moldes de m_s de 30 kg. Los datos de construcci_n se
pueden transmitir f_cilmente a trav_s de correo electr_nico (si
el volumen de dato es relativamente peque_o y no supera los 15
MB). Si el volumen de datos es mayor, los datos se transfieren
a trav_s de l_neas FTP u Odette.
Las m_quinas de tipo S15 utilizadas por voxeljet procesan datos
STL que genera voxeljet gracias a su experiencia a partir de
datos Step o Iges. Sin embargo, los clientes tambi_n pueden crear
sus propios datos STL y transmitirlos a voxeljet. Transcurridos
al menos tres d_as, se tiene el molde listo para fundici_n que
se env_a al cliente por mensajero o servicio de transporte. Adem_s,
los servicios de voxeljet tambi_n pueden incluir la elaboraci_n
de la pieza de fundici_n. voxeljet adjunta documentaci_n detallada
con los n_cleos con dise_o especialmente complejo o dif_ciles
de almacenar. Si los n_cleos no ofrecen, por s_ solos, la estabilidad
necesaria, se integran refuerzos.
voxeljet cuenta, en este momento, con m_s de cinco instalaciones
del tipo S15 capaces de fabricar piezas de un tama_o de hasta
1,5 m x 0,75 m x 0,7 m en distintos materiales. Cortando y pegando
el n_cleo original o el molde tambi_n se pueden elaborar piezas
de mayor tama_o. voxeljet moldea cada semana hasta 27 toneladas
de arena. "Fundiciones y constructores de moldes de toda
Europa utilizan ya este servicio _nico", afirma Ederer satisfecho.
Crecimiento de las _reas de aplicaci_n
Durante mucho tiempo, la principal _rea de aplicaci_n
fue la industria automovil_stica que utiliza el procedimiento
para producir componentes de motor y piezas de autom_vil. Pero
cada vez se producen en mayor medida moldes para piezas individuales
y series m_s reducidas para el usuario final. La preparaci_n
de repuestos espec_ficos de cliente goza tambi_n de una creciente
popularidad.
En la prestaci_n de servicios de voxeljet hay que destacar la
experiencia con todo tipo de materiales. Las arenas de cuarzo
se pueden utilizar con un nivel de granulado de muy fino a muy
basto. Adem_s, voxeljet est_ en posici_n de utilizar otras arenas.
Algo necesario, por ejemplo, en la fundici_n de piezas de acero
y hierro fundido. Las altas temperaturas resultantes de estos
procesos provocan lo que se denomina "inversi_n de cuarzo",
que puede causar fisuras en las piezas de fundici_n. Por este
motivo, voxeljet utiliza otras arenas sin inversi_n de cuarzo
o que ya hayan superado este proceso de aumento repentino de
volumen.
En el abanico de servicios de voxeljet se incluye, por ejemplo,
la fabricaci_n de moldes de fundici_n de arena para culatas de
cilindro gran diesel de MAN Diesel con un peso de fundici_n de
2,2 toneladas con unas dimensiones externas del medio molde de
1.460 x 741 x 600 mm. No obstante, voxeljet tambi_n puede fabricar
moldes de arena para piezas de fundici_n con un grosor extremadamente
reducido. El especialista en automoci_n Koncast pidi_ un molde
de arena para una campana de embrague cuyo punto m_s fino med_a
menos de unos mil_metros. En este tipo de zonas especialmente
delicadas, las labores de limpieza de restos de arena de los
moldes requieren un gran tacto y el uso de herramientas endosc_picas.
El principal problema es que la arena no ligada no se desprende
por s_ sola y hay que retirarla mediante aire comprimido, un
pincel, un aspirador o un cepillo. Seg_n el tipo de arena, la
limpieza del molde puede resultar m_s o menos compleja. Con los
tipos de arena GS19 y GS25 tambi_n se pueden limpiar superficies
con muescas traseras pronunciadas e innaccesibles para las herramientas.
Por contra, no se pueden crear as_ las hendiduras de molde de
un tama_o demasiado reducido para las herramientas habituales,
formadas con GS14 y que, por lo dem_s, escapan a todo control.
Sigue un control de calidad en el que voxeljet utiliza el procedimiento
de proyecci_n de luz rasante de GOM. En este proceso se miden
los datos globales y se comparan con los datos de entrada. Frente
a la comprobaci_n puntual (sistema tr_ctil con m_quinas 3D),
aqu_ se comprueba todo el m_dulo.
Figura 8 Bu Imagen de marcha
(Image4.jpg): voxeljet fabric_ la campana de embrague con un
grosor extremadamente fino de capas con los procedimientos de
impresi_n 3D.
Figura 6 Bu (VJ010_RT8.tif): Molde de fundici_n de arena para
culata de cilindro gran diesel
Figura 7 Bu (VJ012_RT8.tif): Culata de cilindro gran diesel fundida
Figura 2 Bu (_DSC0009.jpg): En voxeljet, cinco grandes sistemas
de impresi_n S15 procesan hasta 27 toneladas de arena a la semana
Figura 1 Bu (Impresi_n 3D): Proceso Generis-Sand, visi_n general
Figura 3: Desempaquetado de piezas en vac_o
Figura 4: Acabado manual
Figura 5: N_cleo de camisa de agua
Autor: Dr. Ingo Ederer, director
general de voxeljet
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