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Lo que alguna vez fue la Exposición de Fabricación Avanzada de Cimquest se ha convertido en el Evento Xpand3D . Todos, desde operadores de máquinas y posprocesadores hasta ingenieros de software y especialistas en materiales, se reunirán en Branchburg, Nueva Jersey durante tres días, del 15 al 17 de octubre, para interactuar entre sí y escuchar a los oradores principales de algunos de los nombres más notables de la industria.

El principal evento de fabricación del noreste

Para cualquiera que esté en el negocio de la impresión 3D, use una impresora 3D o esté interesado en la fabricación aditiva, este es el principal evento de AM para el área de los tres estados. Los asistentes tendrán más de 20 empresas en el espacio de exhibición para hablar y aprender sobre diferentes tecnologías, productos y procesos. Algunos de los expositores incluyen Essentium, 3D Systems, Mastercam, HP, Desktop Metal, Nexa3D y nTopology. Esta es una gran oportunidad para establecer contactos con proveedores de la industria y fabricantes de equipos, y los dueños de negocios apreciarán la oportunidad de ver materiales y máquinas en persona para tomar decisiones de compra.

Se llevarán a cabo 28 sesiones educativas en salas de presentación y la carpa de oradores principales tendrá capacidad para 150 asistentes. “Entre los oradores principales confirmados se encuentran Ric Fulop, CEO y cofundador de Desktop Metal; Jon Hirschtick, CEO y cofundador de OnShape; Stas Mylek, gerente del programa de asociación de software CNC; Avi Reichental. Xpand3D también contará con un Keynote Panel, que incluirá a David Silverstein de iRobot y Jason Enos de Empire Group, entre otros «.

Además, se llevará a cabo un sorteo sin necesidad de compra donde los asistentes podrán ganar una impresora 3D Form3 SLA (valor de € 3,500), una licencia del software Mastercam (valor de hasta € 6,000) y un par de Apple Airpods (valor de € 200). Los asistentes solo necesitan venir un día y completar una encuesta para participar en el sorteo. ¿Y mencionamos que las entradas son gratuitas? Ese NO es el caso de la mayoría de las conferencias de impresión 3D, así que regístrese para esta antes de que cambien de opinión. El evento Xpand3D se llevará a cabo en Cimquest Inc., 3434 US 22, # 130 en Branchburg, Nueva Jersey.

NOWLAB, el laboratorio de innovación de BigRep, dio a conocer una nueva estructura sostenible que muestra las posibilidades de la biodiversidad en entornos urbanos. La pantalla GENESIS Eco Screen consiste en un filamento derivado de PET 100% reciclado e incorpora plantas, hábitats de insectos y canales integrados para el flujo y drenaje del agua. Utiliza diseños complejos, fusionando hábitats naturales con arquitectura impresa en 3D.

GENESIS Eco Screen fue una creación de Lindsay Lawson, especialista en aplicaciones de NOWLAB. El equipo detrás de la estructura quería demostrar las oportunidades ambientales que presenta la tecnología de fabricación aditiva utilizando soluciones de economía circular que fusionan componentes reciclados y materiales naturales. Representa un modelo para minimizar las emisiones de desechos y el uso de energía, mientras se basa en la armonía natural con las plantas y los insectos.

Con unas impresionantes medidas de 4 por 4 metros, la Eco Screen se exhibe en Invalidenstraße 86 en Berlín, Alemania. Compuesto por filamento BigRep PETG y BASF rPET hecho de PET 100% reciclado en cuatro impresoras 3D BigRep ONE , toda la estructura se imprimió en vivo durante agosto en Thaersaal durante el Foro de ficción (un evento en nombre del Ministerio Federal de Economía y Energía) .

Proyectos de arquitectura ecológica de BigRep

Antes de GENESIS Eco Screen, BigRep también experimentó con otras estructuras ecológicas. Este diseño arquitectónico parece ser una extensión natural del Banyan Eco Wall, que también tenía características de drenaje similares. Sin embargo, la pantalla Eco es mucho más compleja y requiere 4 impresoras BigRep ONE diferentes funcionando simultáneamente. NOWLAB también utilizó el análisis de radiación solar para el modelado basado en agentes y el diseño paramétrico para crear un producto final generado por computadora con características únicas específicas del entorno en el que se coloca.

Daniel Büning, miembro del Kompetenzzentrum y director general de NOWLAB, afirma que “ las tecnologías disruptivas como la impresión 3D son clave para resolver algunos de los mayores problemas del mundo. GENESIS Eco Screen muestra cómo la sociedad puede desarrollar un futuro más verde, con soluciones de economía circular que sean sostenibles, locales, modulares y colaborativas ”.

El uso de este modelo complejo ayuda a Eco Screen a desarrollar la ubicación ideal para sus plantas, hábitats de insectos y canales integrados para el flujo y drenaje del agua. También logra impulsar la biodiversidad utilizando una mezcla de elementos naturales y plásticos reciclables. Como diseño, economiza recursos y proporciona una alternativa sostenible a la arquitectura tradicional.

Imagen destacada cortesía de BigRep y NOWLAB.

Después de haber adquirido la impresora 3D de polímeros más grande del mundo, la Universidad de Maine ya la está utilizando sin precedentes. El Centro de Estructuras y Compuestos Avanzados de la Universidad acaba de crear el barco impreso en 3D más grande del mundo a partir de una combinación de nano fibras celulósicas y microfibras con materiales termoplásticos. La investigación pionera ha destrozado múltiples récords mundiales Guinness y ha recibido avisos de funcionarios públicos, investigadores y personal militar.

El Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas de UMaine rompió 3 récords diferentes con una impresión el 10 de octubre. De un solo golpe, adquirieron los récords de la impresora 3D de polímeros más grande del mundo, el objeto sólido impreso en 3D más grande y el barco impreso en 3D más grande. La inauguración del barco atrajo a más de 250 funcionarios federales y estatales, ejecutivos de empresas, líderes del sistema de la Universidad de Maine y miembros de la comunidad. La ceremonia también fue un hito importante durante 15 años de investigación en materiales avanzados e impresión 3D compuesta.

Este barco fue en parte una prueba para la nueva configuración de fabricación aditiva de UMaine. La nueva impresora 3D puede imprimir objetos de hasta 100 pies por 22 pies de ancho por 10 pies de alto. También ofrece velocidades de impresión de aproximadamente 500 libras por hora. Esta impresora única está programada para varias iniciativas ambiciosas, incluido el desarrollo de materias primas de base biológica que utilizan celulosa derivada de recursos de madera. También es una herramienta importante en la creación rápida de prototipos de aplicaciones civiles, de defensa e infraestructura.

Con el nombre de 3Dirigo, este barco impreso en 3D de 25 pies y 5,000 libras se sometió a pruebas en el Laboratorio de Ingeniería Oceánica Alfond W ² . Logró pasar con gran éxito en la instalación de prueba de modelos en alta mar que alberga una máquina eólica de alto rendimiento sobre una cuenca de olas multidireccional. Sin embargo, el barco no es solo un gran problema debido a su tamaño o rendimiento. También marca un logro importante en las aplicaciones de materiales ecológicos y producción sostenible.

Investigación avanzada de materiales e impresión de barcos

UMaine imprimió en 3D el barco de 25 pies con una forma de casco desarrollada por Navatek, líder en diseño de barcos y socio industrial de UMaine Composites Center. Al utilizar plásticos con un 50% de madera, los moldes y componentes de la embarcación son mucho más rápidos de producir, al mismo tiempo que son más económicos en comparación con los métodos sustractivos tradicionales actuales.

Dado que los constructores de barcos de Maine no pueden asumir los costos de adquirir una impresora 3D a gran escala y probar nuevos materiales de materia prima, el Centro de compuestos de UMaine y la industria de construcción de barcos de Maine se hacen cargo de ellos probando nuevos materiales con sus diseños. Estas nuevas técnicas ayudan a los constructores de barcos de Maine a aumentar la productividad y reducir los costos.

Las materias primas de base biológica son reciclables y económicas, lo que proporciona ventajas competitivas para las industrias manufactureras de Maine. Moe Khaleel, director de laboratorio asociado de Energía y Ciencias Ambientales en ORNL, afirma que el nuevo equipo acelerará la aplicación e integración de nuestra ciencia de materiales fundamentales, genómica de plantas e investigación de fabricación para el desarrollo de nuevos compuestos bioderivados sostenibles, creando oportunidades económicas para Maine’s. industria de productos forestales.

La combinación de fabricación aditiva y materiales de relleno biológico rentables es un cambio de juego potencial para la industria de construcción de barcos de Maine al reducir el costo de las herramientas marinas hasta en un 50 por ciento. James Anderson, director senior de programas de investigación y desarrollo en el Centro de compuestos de UMaine

Otras aplicaciones

Como se mencionó anteriormente, el barco ha atraído el interés de muchas industrias diferentes además de la construcción de barcos. Varios senadores y oficiales militares también estuvieron presentes en el evento y han elogiado el diseño. Esto incluyó a la senadora Susan Collins, miembro senior del Comité de Asignaciones del Senado, quien ayudó a asegurar € 20 millones para esta colaboración, junto con € 20 millones adicionales en el proyecto de ley de financiamiento de energía aprobado por el comité.

“ Me encantó unirme a la celebración de UMaine que presentó la impresora 3D y el objeto impreso en 3D más grande del mundo ”, dijo la Senadora Susan Collins. “ El futuro del Centro de compuestos [UMaine] es brillante, gracias a la excelente relación de trabajo entre UMaine, el Laboratorio Nacional Oak Ridge y muchas otras agencias federales, que apoyarán la fabricación aditiva a gran escala de próxima generación con termoplásticos de base biológica. »

La investigación en cuestión se centra en la producción, secado, funcionalización y composición de nanofibras de celulosa (CNF) con termoplásticos. Según UMaine, al colocar CNF de madera en termoplásticos, se pueden desarrollar sistemas de materiales reciclables bioderivados con propiedades que pueden rivalizar con los materiales tradicionales, posiblemente incluidos los metales. Los oficiales militares también señalaron que el método tiene aplicaciones definidas en sus diversos departamentos.

El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. Trabajará con la impresora 3D en el desarrollo de sistemas de infraestructura de baja logística. Esto incluye un molde impreso en 3D de 5,000 libras y 21 pies de largo para una nueva viga de puente de compuestos de 76 pies de largo. La viga ha sido licenciada a una empresa derivada de UMaine, Advanced Infrastructure Technology

“ La innovación que hemos presenciado aquí en la Universidad de Maine revolucionará la forma en que el Ejército prototipo y fabrica refugios, vehículos y otros sistemas grandes ”, dijo el Coronel Frank Moore, diputado militar del Centro de Soldados CCDC. » Los sistemas impresos en 3D, más ligeros pero más resistentes, impulsarán el estado del arte en la fabricación aditiva, forjando el futuro de los equipos expedicionarios IAW con la nueva política del Ejército sobre fabricación avanzada «.

Imagen destacada cortesía de la Universidad de Maine .

Como parte de su proyecto » Go Beyond 4.0 «, Fraunhofer está buscando la óptica de impresión 3D de forma individual, al mismo tiempo que permite la producción en masa . El proyecto propone nuevos conceptos de materiales y tecnología de procesamiento para componentes ópticos multifuncionales e individualizados. También propone nuevos materiales poliméricos híbridos transparentes e ilustra la integración de aberturas, pistas conductoras de electricidad y espejos en la estructura de la óptica impresa en 3D.

El proyecto es una colaboración entre dos sub-ramas del instituto, Institutos de Investigación de Silicatos ( ISC ) e Ingeniería de Óptica y Precisión ( IOF ). El ISC investigó los usos de ORMOCER, polímeros híbridos inorgánicos-orgánicos similares al vidrio que forman la base de la óptica. Mientras tanto, la IOF proporcionó nueva tecnología de impresión para una producción de mayor calidad.

El material inicial ha tenido muy buenas propiedades ópticas. Debido a un mayor desarrollo, se refinó para el proceso de impresión 3D mejorado, según lo proporcionado por los colegas de Fraunhofer IOF. La combinación de material y tecnología evita defectos en las superficies y en los volúmenes que de otro modo no resultarían de la impresión 3D. Dr. Sönke Steenhusen, director de proyectos de Fraunhofer ISC.

Desarrollos en óptica impresa en 3D

El método de Fraunhofer tiene algunas florituras adicionales que mejoran la transparencia y las cualidades similares al vidrio en la óptica. Al agregar componentes funcionales como aberturas, rieles conductores de electricidad o espejos, simplifican el montaje posterior y permiten diseños muy complejos. Por tanto, los sistemas ópticos que crean combinando ORMOCER óptico y procesos de fabricación digital también tienen usos en iluminación avanzada.

Para cantidades mayores, los investigadores de Fraunhofer ya están trabajando en la paralelización de procesos. En particular, podrán producir grandes cantidades de ópticas pero con diferentes propiedades para diferentes tareas. Según la empresa, han resuelto “ la contradicción ” entre individualización y producción en masa.

Durante bastante tiempo, las ópticas y lentes impresas no se consideraron un producto ideal para imprimir. Sin embargo, empresas e institutos como Fraunhofer y Luxexcel han hecho mella en esa percepción. Ambos ofrecen personalización y alta transparencia en sus alineaciones. Luxecel también ya ha logrado altos volúmenes de producción para sus operaciones.

El proyecto «Go Beyond 4.0» se autofinancia y combina las competencias de varias ramas del Fraunhofer Institute para resolver los desafíos industriales actuales. El proyecto analiza específicamente la individualización de productos individuales en entornos de producción en masa con el empleo de tecnologías de impresión digital y láser. La óptica es solo una de esas derivaciones del proyecto.

El trabajo de Fraunhofer con ópticas impresas en 3D también es un salto adelante porque los sistemas de iluminación requieren niveles exigentes de calidad. Idealmente, deberían poder correr durante largos períodos mientras lucen altas transparencias en la parte visible del espectro de luz. Esto hace que el proyecto sea bastante prometedor para una serie de aplicaciones que incluyen anteojos, iluminación, microscopios y más.

Imagen destacada cortesía de Fraunhofer ISC.

La impresión 3D y la automatización son dos guisantes en una vaina. Después de todo, la impresión 3D es un tipo de fabricación automatizada. A medida que AM continúa asumiendo el control de las aplicaciones de producción, los gerentes de fábrica están incorporando cada vez más automatización en sus líneas de producción de AM. Gran parte de la automatización se centra en el posprocesamiento, ya que hasta dos tercios del costo de las piezas impresas en 3D se pueden asociar con la eliminación de materiales de soporte y la mejora de los acabados superficiales; esto es especialmente cierto en la impresión 3D de metales .

Entonces, cuando pensamos en la automatización en la impresión 3D , generalmente es algo como el proyecto IDAM, donde los robots se utilizan para hacer de todo, desde cortar piezas metálicas impresas desde plataformas de construcción hasta piezas móviles a través de estaciones de pulido y tratamientos térmicos. Estos sistemas automatizados para impresoras 3D de metal de alta gama son increíbles, pero también son accesibles solo para grandes empresas. Afortunadamente para el resto de nosotros, las funciones automatizadas se están abriendo camino en impresoras 3D más asequibles .

Automatización de la impresión 3D de escritorio

Casi todas las impresoras 3D de escritorio ahora tienen algún tipo de nivelación automática de la cama. Hace solo un par de años, la nivelación automática de la cama se consideraba un truco problemático y ahora es una característica estándar en la que los usuarios confían. Lo mismo ocurre con la detección de agotamiento del filamento, una función que evita la pérdida de tiempo y material de impresión al pausar las impresiones cuando se agota el filamento, que ahora está disponible en impresoras de menos de € 500.

Paquete Ultimaker S5 Pro

Ultimaker ha llevado esta función a otro nivel con el lanzamiento de su S5 Pro Bundle que incluye una Material Station . La Material Station no solo almacena seis carretes de filamento, sino que también carga automáticamente el siguiente carrete de filamento cuando se acaba uno, y puede elegir el filamento adecuado para cada uno de sus dos cabezales de impresión. La carga automatizada de filamentos permite la impresión 3D continua las 24 horas del día, los 7 días de la semana , y los operadores solo deben estar presentes para agregar ocasionalmente bobinas de filamento o eliminar impresiones completas de la cámara de construcción.

Hablando de eliminar impresiones completadas de la cámara de construcción, esa es otra acción que se está automatizando y no me refiero a las cintas transportadoras de bricolaje que funcionan solo para objetos pequeños como este:

Los brazos robóticos más asequibles también están permitiendo que las granjas de impresión 3D incorporen más automatización en sus operaciones. Voodoo Manufacturing utiliza un brazo robótico UR10 de Universal Robots para atender a docenas de impresoras 3D al intercambiar las placas de construcción cuando se completan las impresiones. Si el brazo estuviera montado sobre una base móvil, podría atender a cientos de impresores.

Un impulsor común de la integración de la automatización en las líneas de producción es reducir los costos laborales, pero no es la única razón. El trabajo humano conlleva inconsistencias y errores, por lo que la automatización también se utiliza para aumentar el control de calidad, lo cual es especialmente importante para las líneas de producción de gran volumen. Con el tiempo, las impresoras 3D asequibles cargarán automáticamente el filamento y expulsarán las impresiones, lo que significa que podrán funcionar durante varios días a la vez sin que una persona las toque. La democratización de la fabricación continúa sin cesar gracias a la impresión 3D.