Impresoras 3D

Las impresoras 3D para el hogar son máquinas increíbles, pero tienen algunas limitaciones. A veces, solo necesita algunas herramientas y capacidades adicionales para terminar su proyecto. Es posible que desee ampliar sus opciones de herramientas y experimentar con el tallado en madera, hacer sus propios PCB fresados para proyectos de electrónica o hacer algo de mecanizado de metales. BoXZY puede ser el tipo de máquina que necesitará, ya que es una multiherramienta con fresadora CNC, impresora 3D y cabezales de herramienta de corte / grabado láser fácilmente reemplazables. Además de la capacidad de cambio de herramientas, tiene una alta precisión con una resolución de 4 micrones, un robusto marco de aluminio completo y una alta potencia debido al uso de tornillos de bolas industriales.

Aquí está el video de presentación:

https://www.youtube.com/watch?v=tXVSPZF0mAk

Si necesita una descripción más detallada del fresado y el grabado láser, aquí está la descripción general:

“BoXZY fresa formas complejas en latón, aluminio, plásticos y maderas duras. Puede dar forma a casi cualquier material que pueda obtener cuando combina BoXZY con su molino de cambio rápido. BoXZY corta rápidamente a través de metales blandos y maderas duras, y BoXZY viene con una placa de plantilla de aluminio sólido. Simplemente, retire la plataforma de impresión 3D acoplada magnéticamente para exponer la placa de fijación perforada previamente y coloque su tablero de escombros, placa de fijación o abrazaderas.

El grabador láser de 2000 mW corta con entusiasmo balsa y otras maderas delgadas, y grabará fotos en madera dura, cuero y plástico con una precisión increíble. En cuanto a precisión, nada se compara: hay pocos métodos lo suficientemente precisos para renderizar texto, imágenes y archivos de diseño complejos con tanta fidelidad como un grabador láser «.

En mi opinión personal, las máquinas multiherramientas podrían convertirse en la forma dominante de dispositivos de fabricación digital domésticos, especialmente en el entorno de talleres domésticos, ya que ofrecen muchas más capacidades.

¿Conseguirás uno?

Probablemente sepa que las impresoras 3d industriales de alta gama pueden imprimir objetos de metal mediante el uso de rayos láser o de electrones en polvo metálico fino, pero Vader es algo completamente diferente. Vader se dirige a pequeñas empresas o entornos de talleres profesionales mediante la implementación de tecnologías patentadas de cabezal de impresión de cerámica MagnetoJet Printing (MJP) y magnetohidrodinámica (MHD) para reducir el costo de la máquina.

Utiliza metal fundido y lo inyecta en pequeñas gotas sobre una superficie similar a una impresora de papel de inyección de tinta estándar y conectando las gotas de metal se puede hacer un objeto 3D. ¡Podría considerarse la primera impresora 3D de metal fundido del mundo!

Dado que una de las ideas de diseño detrás de esta máquina es hacerla ampliamente disponible, el material que utiliza debe estar ampliamente disponible y ser barato, por lo que el material principal es alambre de aluminio fundido.

Si bien la tecnología básica suena fácil en teoría y se ha utilizado incluso hace 20 años en el pasado para algunas aplicaciones, todavía existen muchos obstáculos técnicos difíciles de superar. Estos obstáculos incluyen el cumplimiento de requisitos complejos, como desarrollar un cabezal de impresión que sea resistente a las propiedades abrasivas del aluminio fundido mediante el uso de cerámica, contención magnética y la obtención de gotas de metal fundido según demanda.

Aquí hay una presentación detallada de Vader realizada el 16 de marzo de 2020 en la Conferencia de Fabricación Digital de la Universidad de Buffalo Horizons. Cosas muy interesantes si estás interesado en la dinámica del metal fundido líquido, la deposición de microgotas y la formación de chorros.

Sistemas Vader

Vader fue fundada hace dos años por Scott y Zachary Vader, un equipo de padre e hijo. Siendo el otoño de 2020 el plazo para el lanzamiento del primer prototipo de preproducción Mark 1 en funcionamiento.
El rango de precio de la primera máquina debería rondar los 250.000 USD, que es mucho más económico que las impresoras 3D de metal comerciales disponibles actualmente.
Con suerte, el equipo de Vader tendrá éxito en llevar su máquina al mercado y comenzar la carrera por impresoras 3D de metal HOME asequibles. ¡Quiero uno! ¡Y sé que algunos de ustedes también quieren uno!

Página de la empresa de Vader Systems: http://www.vadersystems.com/

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.

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.

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.

Hewlett Packard acaba de lanzar su esperada línea de impresoras 3D HP con tecnología Multi Jet Fusion en Rapid 2020. HP lanzará inicialmente dos impresoras 3D; HP Jet Fusion 3D 3200 y HP Jet Fusion 3D 4200.

Los rumores comenzaron hace unos días cuando Rapid 2020 mostró un mapa de expositores de la feria, donde HP ocupa dos enormes bloques de espacio.

Tecnología HP Multi Jet Fusion ™: cómo funciona

Como ocurre con muchos procesos de impresión 3D, la tecnología HP Multi Jet Fusion comienza colocando una fina capa de material en el área de trabajo. A continuación, el carro que contiene una matriz de inyección de tinta térmica HP pasa de izquierda a derecha, imprimiendo agentes químicos por toda el área de trabajo. Los procesos de estratificación y energía se combinan en una pasada continua del segundo carro de arriba a abajo. El proceso continúa, capa por capa, hasta que se forma una parte completa. En cada capa, los carros cambian de dirección para una productividad óptima.

Al utilizar matrices de inyección de tinta térmica HP con su gran número de inyectores por pulgada, la arquitectura síncrona patentada de HP es capaz de imprimir más de 30 millones de gotas por segundo en cada pulgada del área de trabajo.

Formato de archivo 3MF

HP une fuerzas con Microsoft, 3D Systems, Autodesk y muchos más líderes de la industria para admitir un nuevo formato de archivo llamado 3MF.

3MF es un formato de datos basado en XML que permitirá que las aplicaciones de diseño envíen modelos 3D de total fidelidad a una combinación de otras aplicaciones, plataformas, servicios e impresoras. La especificación 3MF permite a las empresas centrarse en la innovación, en lugar de en cuestiones básicas de interoperabilidad, y está diseñada para evitar los problemas asociados con otros formatos de archivo 3D.

¿Por qué 3MF es mejor que, por ejemplo, STL?

Cuando desee imprimir algo con una impresora de doble cabezal, su software actualmente requiere que se carguen dos archivos STL separados, uno para cada material. Un .3MF para tal impresión consistiría simplemente en un solo archivo.

Mecanismo de piedra caliza de Novi

Cada vez más que nunca, la relevancia de los residuos en este mundo se ha vuelto importante. La explotación de canteras es un proceso ineficaz en el que la mayoría de los residuos generados van a los agregados. Esto incluye mucha piedra buena con algunas fallas menores, y no es económico eliminar esas fallas. Jack Biltcliffe, en colaboración con ASTUDIO y Portland Sculpture and Quarry Trust, desarrolló Novi, que es un mecanismo de impresión 3D que ha sido diseñado desde cero para trabajar con la extrusión de lechada de piedra caliza.

El objetivo de este proyecto es reutilizar este material de una manera que ayude con el proyecto de regeneración en la Isla de Portland a través de una pieza escultórica. A través de una serie de experimentos iterativos, se desarrolló un proceso de extrusión de pasta de piedra caliza, utilizando piedra de Portland, como parte de un proyecto importante para una licenciatura en la Universidad Brunel de Londres.

La lechada de piedra caliza se recogió y se endurece por completo y en su mayoría permanece unida, sin embargo, se agrieta fácilmente bajo tensión. Las pruebas iniciales resultaron difíciles ya que la boquilla a menudo se obstruía. Por lo tanto, el extremo de la boquilla se modificó a una apertura más grande. Esto permitió que algunas de las partículas más grandes pasaran a través de la boquilla sin obstruirla. Una vez que la impresora se cambió a una boquilla de 8 mm, la piedra caliza se imprimió bastante bien. Más adelante en el proceso, Jack también realizó pruebas que mezclaron una proporción de cal viva con la piedra caliza.

El robot SCARA

Anteriormente, se utilizó la impresora 3D de escritorio Mendel90, que había sido pirateada para adaptar una jeringa de 10 ml. Una de las limitaciones con el uso del mecanismo de impresión actual de Mendel 90 es que no puede extraer las impresiones de manera segura para secarlas y deben permanecer en la cama durante más de 12 horas hasta que la impresión se pueda extraer de manera segura. Por lo tanto, comenzó a buscar mecanismos alternativos de impresión.

Después de la investigación sobre los mecanismos de movimiento triaxial, una versión de un brazo robótico parecía un gran ajuste porque son versátiles. Investigaciones posteriores sobre brazos robóticos encontraron que el mecanismo más simple y más versátil, que proporciona los 3 ejes de movimiento requeridos, es el mecanismo SCARA. El robot SCARA se utiliza tradicionalmente como robot de recogida y colocación en las operaciones de la línea de montaje. Los dos brazos trabajan juntos para recrear los valores posicionales XY. A diferencia de las impresoras 3D convencionales, no se limita a una placa de construcción cuadrada.

Abriendo terreno

Se espera que este proyecto ayude con la regeneración que está ocurriendo en la Isla de Portland a través de la creación de piezas escultóricas. Se están realizando más desarrollos para construir diseños más ambiciosos y también para explorar otras aplicaciones prácticas que podrían afectar la industria de la arquitectura.

Este proyecto fue supervisado por el Dr. Eujin Pei y el Dr. Tony Vilches de Brunel University London y Emma Flynn de ASTUDIO. Visite Madeinbrunel.com