Escaners 3D

En una colaboración entre la empresa de automatización Tradiebot Industries , la empresa de postratamiento automotriz AMA Group y la Universidad Tecnológica de Swinburne , se imprimió en 3D una orejeta directamente en un faro de automóvil. El proyecto «Repairbot» está respaldado por la organización sin fines de lucro Innovative Manufacturing Cooperative Research Center (IMCRC) que busca llevar a las empresas australianas a la fama mundial.

El objetivo del proyecto es desarrollar un flujo de trabajo de impresión 3D que pueda proporcionar servicios de reparación automotriz de bajo costo el mismo día y ser implementado comercialmente. El Dr. Mats Isaksson es el ingeniero principal del equipo de robótica de Swinburne y es responsable del diseño del sistema. A diferencia de la mayoría de las impresoras 3D industriales que tienen un extrusor conectado al extremo de un brazo robótico, el Repairbot está dispuesto al revés; un brazo robótico sujeta el faro y lo mueve debajo de una extrusora fija. Esto permite que el brazo robótico gire y gire el faro, lo que significa que el sistema puede imprimir paredes en 3D en cualquier ángulo sin necesidad de material de soporte.

Nuevos materiales para nuevas aplicaciones

El Dr. Mostafa Nikzad, científico de materiales de Swinburne, desarrolló un compuesto de polipropileno que tiene características ideales de impresión 3D y es compatible con plástico moldeado por inyección de grado automotriz. Como tal, las geometrías complejas también se pueden imprimir en 3D sobre y alrededor de los contornos existentes de un componente automotriz. “La naturaleza verdaderamente interdisciplinaria de este proyecto ha hecho posible desarrollar nuevos materiales y metodologías de la mano con las novedosas soluciones robóticas”, dijo el Dr. Isaksson.

Teóricamente, utilizando el escaneo 3D, el sistema Repairbot podría comparar una pieza dañada con un modelo 3D de la pieza original y luego imprimir automáticamente en 3D en la pieza para que coincida perfectamente con el modelo 3D, afectando las reparaciones con poca o ninguna intervención humana. Una impresora 3D de reparación automotriz completamente automatizada reduciría en gran medida los costos de material y mano de obra, al tiempo que reduciría los tiempos de inactividad de los vehículos dañados.

Reparación y reutilización con impresión 3D

Mario Dimovski, fundador de Tradiebot, explicó el potencial del proyecto: “El Repairbot permitirá que se realicen reparaciones en piezas de plástico de automóviles dañadas que los técnicos no pueden reparar actualmente. Los beneficios afectarán a los talleres de reparación, a los consumidores y al medio ambiente, desviando estas partes dañadas del vertedero. Es un beneficio mutuo para todos «.

HP ha estado imprimiendo cascos protectores para un cliente muy peculiar. Parece que incluso el Vaticano se está modernizando, después de haber solicitado cascos impresos en 3D para los guardias suizos del Papa. Los nuevos cascos marcan un cambio de diseño después de unos 500 años. Sin embargo, estas alteraciones no son solo una elección estética, sino que también conllevan ventajas prácticas.

La Guardia Suiza existe desde que el Papa Julio II, el “papa mercenario”, la fundó en 1506. Actúan efectivamente como el ejército privado del Vaticano para la protección del Papa. También han usado el mismo diseño de casco durante más de 500 años y tenían una gran necesidad de una actualización. Si bien el sombrero de acero tradicional fue efectivo, también significó soportar el calor abrasador del verano romano. El nuevo diseño no solo es más resistente al calor y al agua, sino también más ligero, compuesto de PVC.

HP desarrolló los cascos impresos en PVC escaneando en 3D el producto original. Produjeron dos versiones utilizando su propia tecnología: un modelo diurno que parece hecho de metal y un casco ceremonial especial que es negro con plumas rojas. Los nuevos diseños aún recuerdan mucho a los antiguos, y llevan la marca con el escudo del Papa Julio II y el icónico escudo de plumas rojas para eventos especiales. Para el ojo inexperto, nada en los cascos parecerá incorrecto.

Fabricación de armaduras, equipos de protección y aditivos

HP fabricó los cascos impresos en 3D utilizando su tecnología Multi Jet Fusion , que han estado ofreciendo para uso comercial a otras entidades. Ciertamente no eran un accesorio barato, subiendo a alrededor de € 1,000 por unidad dándoles forma de PVC fundido, sin embargo, eso sigue siendo la mitad del precio de las unidades de metal originales. También fueron más rápidos de desarrollar, tardando unas 14 horas en comparación con las 200 horas de los originales. Tampoco se van a oxidar, por lo que no requerirán un pulido completo.

Además de la Guardia Suiza, el ejército de los EE. UU. Y varias otras fuerzas también buscan aprovechar la impresión 3D para sus accesorios.

Imagen destacada cortesía de HP.

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En julio de 2020, think3D firmó un acuerdo con AP MedTech Zone, un parque de fabricación de dispositivos médicos ubicado en Vizag para establecer la instalación de impresión 3D integrada más grande de la India. Honorable Ministro Principal de Andhra Pradesh, Shri. Nara Chandra Babu Naidu inauguró la instalación el 13 de diciembre de 2020 después de 18 meses de construcción enérgica. En enero y febrero se pusieron en marcha todas las máquinas y la instalación está lista para atender a los clientes a partir de este mes de marzo de 2020.

AP MedTech Zone es una iniciativa novedosa del gobierno provincial de Andhra Pradesh, India, para hacer de Andhra Pradesh un centro de fabricación de dispositivos médicos reconocido internacionalmente. Este centro también ayuda a reducir los costos de atención médica en India y funciona como una sustitución de importaciones. Alrededor del 70% de los dispositivos médicos utilizados en los hospitales de la India son importados. Esto conduce a la pérdida de empleo, la pérdida de divisas y la costosa atención médica en India. Para resolver estos problemas y hacer que la atención médica en India sea asequible, el gobierno ha diseñado este parque de fabricación bajo la iniciativa MAKE IN INDIA.

Servicios de Think3D para fabricantes de todo el mundo

Esta nueva instalación de impresión 3D está conceptualizada para ofrecer servicios rápidos de creación de prototipos y producción por lotes a varios fabricantes a nivel mundial. Para satisfacer las necesidades de los fabricantes internacionales, think3D ha establecido centros de diseño 3D, escaneo 3D, impresión 3D y producción por lotes en esta instalación. Un fabricante puede llegar a pensar en las instalaciones de 3D con una idea y salir con un pequeño lote de artículos terminados que pueden ensamblar en sus instalaciones.

Tecnología y servicios ofrecidos por think3D:

• Impresión 3D: la instalación cuenta con varias máquinas de impresión 3D industriales internas para ofrecer una gama completa de servicios de impresión 3D en diversas tecnologías como FDM, SLA, DLP, SLS, MJP, CJP, PJP, MJF, DMLS.
• Diseño 3D: Un equipo de diseño 3D experto para ofrecer servicios de modelado CAD y modelado orgánico utilizando software como SolidWorks, UniGraphics, Maya, ZBrush, Ansys.
• Escaneo 3D: servicios de RE, inspección de dimensiones y CMM de alta calidad con equipos de última generación de fabricantes de renombre en todo el mundo como Artec, Hexagon, Solutionx, Shining3D.
• Mecanizado: Servicios de mecanizado CNC y EDM para clientes que utilizan 2 máquinas CNC (3 ejes y 5 ejes) y 2 máquinas EDM (W-EDM, Die Sink).
• Moldeo: Servicios de moldeo por inyección y fundición al vacío para clientes para sus necesidades de producción por lotes.
• Posprocesamiento: Se ofrecerán varios servicios de posprocesamiento como tratamiento térmico al vacío, mecanizado, granallado, lijado y pintura en aerosol para brindar el mejor acabado de calidad a los clientes.

La instalación de impresión 3D

Toda la instalación tiene una superficie de 17,500 pies cuadrados y consta de 2 plantas. La planta baja tiene tiendas y actividades comerciales. En el primer piso encontrará un centro de diseño, un centro de escaneo 3D, un laboratorio de retoques, espacio para oficinas y salas de reuniones.

“Esta instalación se utilizará para la producción de prototipos y lotes de piezas para dispositivos médicos como MRI, ECG, máquinas de ultrasonido, etc. Una vez fabricadas estas piezas, se someterán a varias pruebas en el laboratorio de pruebas de biomateriales presente en el parque y posteriormente estas piezas se ensamblarán y enviarán a la Instalación de Irradiación Gamma presente dentro del parque para su esterilización. De esta manera, en las instalaciones hay disponible un ecosistema completo para el desarrollo, la fabricación y las pruebas de productos ”, dice Prudhvi Reddy, cofundador de think3D.

Esta instalación cuenta con impresoras 3D de marcas industriales de alta gama como EOS, HP, Stratasys, 3D Systems. Tiene una máquina EOS M290 DMLS, una máquina EOS P110 SLS, una HP 4200 MJF entre muchas otras impresoras 3D. La instalación también cuenta con un laboratorio de retoques bien equipado para que los innovadores y las empresas emergentes trabajen en sus ideas. En el laboratorio de retoques, hay una impresora biológica, una impresora compuesta, una impresora electrónica y una impresora multiherramienta.

La compañía busca ofrecer servicios DMLS, SLS y Vacuum Casting a una audiencia global. Si desea aprovechar los servicios de la empresa, puede realizar una solicitud en línea directamente haciendo clic aquí .

El Colegio Holandés Via Nova, con sede en Utrecht, pidió a la artista visual Monira Al Qadiri que desarrollara un concepto que inspire a sus estudiantes y les muestre que cualquier cosa es posible crear. La idea que se le ocurrió a Monira fue una estructura de pared basada en la intrincada forma de un brócoli romanesco. Para crear esta pieza, primero tendría que imprimirse en 3D, luego pintarse y finalmente montarse en la pared. Solo una captura … la pieza final tenía que tener al menos tres metros de ancho.

Para fabricar esta pieza con éxito, Monira Al Qadiri recurrió a la empresa de diseño y producción Local Makers, con sede en Ámsterdam .

Local Makers se hizo responsable del escaneo, diseño, modelado 3D, gestión de la impresión, soporte estructural y supervisión de la instalación. Se requirió una gran cantidad de trabajo para realizar este proyecto. Básicamente, Local Makers gestionó todo el proceso de producción desde la idea hasta la instalación. Así es como lo hicieron en cinco pasos:

Paso 1: escaneo

Para crear la base de un modelo 3D, era necesario escanear en 3D un brócoli Romanesco. Local Makers 3D escaneó el brócoli en el lugar con su escáner 3D HP SLS3. A continuación, era necesario escalar el archivo hasta 3 m. Esto pareció ser relativamente fácil en comparación con el resto del proyecto.

Paso 2: Diseño 3D y preparación de impresión

Después de que el equipo de diseño hiciera un archivo de escaneo 3D de buena calidad, comenzó el trabajo de ingeniería. Aproximadamente 100 horas después, la escultura gigante se dividió en un rompecabezas de 20 piezas imprimibles, diseñadas para encajar entre sí. Cada pieza recibió aproximadamente 30 lugares para asegurar tuercas y pernos.

Paso 3: Impresión 3D

Para imprimir todo en 3D, Local Makers se asoció con su socio de producción Lay3rs, una empresa de impresión 3D con sede en Eindhoven. Lay3rs realizó la producción de esta pieza en una Builder Extreme, que es una impresora 3D a gran escala . La producción total de esta pieza tomó 400KG de filamento y seis meses de impresión. Ahora, todas las partes del brócoli estaban listas para ensamblar y pintar.

Paso 4: Montaje y pintura

El próximo socio de Local Makers en manejar el brócoli fue Einzel; una empresa de coches de carreras. Einzel tardó aproximadamente 10 días en ensamblar y pintar esta monstruosidad vegetal.

Pintura antes y después:

Paso 5: instalación

El 17 de diciembre se instaló el Romanesco Broccoli en Via Nova College en Utrecht para que todos los estudiantes disfruten.

El escaneo remoto de entornos extraterrestres requiere una gran cantidad de tecnología de punta. Aparte de la tecnología de viajes espaciales, existe el problema de construir los sensores reales que recogerán luz, rastros de vapor de agua, gases o cambios de temperatura. La NASA busca desarrollar sensores impresos en 3D que sean más ligeros y compactos que nunca. Los sensores servirán como base para una plataforma de detectores basada en nanomateriales potencialmente revolucionaria.

Mahmooda Sultana es el tecnólogo principal del proyecto, habiendo ganado fondos para promover este concepto a través de un premio de desarrollo tecnológico de € 2 millones. Potencialmente, el sistema será capaz de detectar todo, desde concentraciones diminutas de gases y vapor, presión atmosférica y temperatura. Luego transmitirá todos estos datos, utilizando una antena inalámbrica, de regreso a los controladores terrestres de la NASA.

Lo más impresionante del proyecto es que podría hacer todo esto desde una plataforma única e independiente. También es una maravilla que la plataforma pudiera medir solo dos por tres pulgadas de tamaño. El potencial de miniaturización que brindan los sensores impresos es una gran ayuda para simplificar las capacidades de escaneo de terrenos extraterrestres de la NASA.

Actualmente, el equipo está ocupado midiendo qué configuración es mejor para el diseño. Esto requiere determinar qué combinación de materiales puede medir mejor concentraciones de agua, amoníaco, metano e hidrógeno por minuto (hasta partes por mil millones).

Miniaturización y exploración espacial

La miniaturización de tecnologías es un aspecto crucial de los viajes espaciales modernos. Los equipos compactos y más ligeros permiten economizar espacio y costes de combustible. Por lo tanto, ha estado en la mente de la NASA durante un tiempo y la impresión 3D definitivamente está desempeñando un papel de múltiples maneras. El equipo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA con el que está trabajando podría simplificar tanto la producción como el empaque de estas plataformas esenciales.

El proyecto está investigando nanomateriales, como nanotubos de carbono, grafeno, etc. como base. Otro aspecto único del método propuesto es que imprimirá todos los sensores necesarios en el mismo sustrato utilizando un solo proceso. Incluso están buscando imprimir una parte de los circuitos de comunicación inalámbrica necesarios para la plataforma y los sensores impresos para transmitir los datos a los controladores terrestres.

Los nanomateriales, como los nanotubos de carbono, el grafeno, el disulfuro de molibdeno y otros, poseen propiedades físicas útiles. Muestran una alta sensibilidad y pueden permanecer estables en condiciones extremas, por lo que son candidatos ideales. Como es de imaginar, también son ligeros, resistentes a la radiación y requieren menos energía.

Una vez finalizados, Northeastern University utilizará su sistema de impresión offset a nanoescala para aplicar los nanomateriales. Mientras tanto, el grupo de Sultana funcionalizará sensores individuales depositando capas adicionales de nanopartículas, mejorando su sensibilidad. También integrarán los sensores con la electrónica de lectura y empaquetarán toda la plataforma.

Imagen destacada cortesía de NASA.