La S-Max de ExOne es una impresora 3D de fundición en arena de gran volumen de ExOne que se utiliza para fabricar de forma aditiva los moldes necesarios para la fundición industrial de metales. Esta máquina no imprime directamente en metal, sino que fabrica moldes y núcleos para verter el metal fundido mediante un chorro de polvo fino. Funciona de manera similar a su impresora de papel de inyección de tinta de escritorio, pero aplica un aglutinante de resina Furan especial a capas de arena de sílice, cerabeads o zirconia que se «pegan» entre sí para formar un sólido molde 3D.
Dado que no hay problemas de transferencia de calor, enfoque de haz de láser o de electrones o soldadura directa de metal, los moldes producidos pueden ser muy precisos y con detalles intrincados. No hay una dinámica compleja de fusión de metales y estrés de calentamiento-enfriamiento del material, por lo que las piezas pueden ser muy grandes. El uso de arena fina en polvo y aglutinante reduce la necesidad de posprocesamiento y los moldes están listos casi instantáneamente después de la impresión 3D con una limpieza mínima necesaria.
Impresora 3D S-Max para la producción industrial de moldes de arena. Fuente: ExOne
Aquí está la descripción general animada de todo el proceso:
.. y aquí está el proceso en condiciones más realistas:
Esta poderosa máquina industrial viene con un alto precio de unos 1.400.000 USD, pero es importante tener en cuenta que esta tecnología no es experimental, sino un proceso de impresión 3D bien madurado e implementado utilizado a escala industrial en la producción de metales pesados para productos muy exigentes. .
El ejemplo de engineering.com muestra el verdadero poder de este sistema de fabricación aditiva:
Durante más de 80 años, Standard Alloys se ha dedicado a fabricar piezas fundidas y mecanizadas de alta calidad. Cuando un cliente se acercó a ellos con la idea de fundir un impulsor de 57 pulgadas en poco tiempo, Standard sabía que necesitaban una nueva solución para cumplir con sus requisitos de tiempo de entrega. El equipo de Standard pudo diseñar e imprimir el núcleo de fundición rápida más grande que tenían. cada creado en 8 semanas. De hecho, las máquinas de ExOne eran capaces de construir todo el núcleo del impulsor, completo con equilibrio hidráulico, en una sola semana.
Impulsor de propulsión fabricado mediante fundición de metal en arena moldeado en 3D impreso en ExOne S-Max. Fuente: engineering.com
Aquí puede verlo en el entorno industrial de Hoosier Pattern Inc.:
La fundición en arena impresa en 3D proporciona muchos beneficios en la industria pesada de la impresión 3D de metales, pero la pregunta sigue siendo si este proceso sobrevivirá a largo plazo con un rápido avance en otros campos. ¿Por qué utilizar la fundición si tiene una impresora 3D asequible y de gran volumen basada en EBF 3 , DMLS, EBM, SLM o SLS? ¡Incluso se están desarrollando grandes máquinas industriales 3DPI basadas en soldadura ultrasónica de láminas de metal! Mi opinión es que la fundición en arena siempre tendrá algún tipo de ventaja de costos sobre los sistemas más de «alta tecnología», ya que es muy resistente y se puede integrar en entornos de baja tecnología donde existe una base de conocimientos sobre el trabajo con metal fundido y habrá no es necesario capacitar al personal en mecánica de haces de electrones finos u óptica láser.
