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El aclamado fabricante de impresoras 3D industriales BigRep mostrará su nueva impresora 3D de gran formato STUDIO G2 en Rapid + TCT. Como sugiere el nombre, el STUDIO G2 es la segunda generación de la línea STUDIO de BigRep, y esta última entrega brinda la capacidad de procesar materiales de grado de ingeniería para aplicaciones industriales.

“Estamos muy contentos de acoger el estreno mundial del STUDIO G2 en el evento de AM más influyente de Norteamérica: RAPID + TCT. Creemos que tanto los clientes que ya confían en la máquina original como los nuevos apreciarán las muchas características avanzadas de la STUDIO G2 ”, dijo Frank Marangell, CBO de BigRep.

La impresora encarna verdaderamente el nombre de gran formato, ofreciendo un volumen de construcción de 500 x 1000 x 500 mm. El STUDIO G2 utiliza materiales como PA6 / 66, con una resolución de capa de 0,1 mm, creando piezas complejas a altas velocidades. Los materiales de ingeniería pueden ser bastante abrasivos en particular, por lo que habla de la destreza de diseño de la impresora de que puede manejarlos.

Adiciones a la serie BigRep STUDIO

“La nueva generación de STUDIO G2 es una gran adición a nuestra cartera industrial en expansión de impresoras de gran formato. Basado en tecnología probada y exitosa, el STUDIO G2 se actualiza con características clave que los usuarios industriales necesitan ”, dijo el CEO de BigRep, Stephan Beyer, Ph.D.

Si bien BigRep STUDIO G2 agrega mucho a su predecesor, también se basa en la resolución y precisión existentes. La cama de impresión de calentamiento rápido puede alcanzar temperaturas de 100 ° C, lo que le ayuda a manejar los materiales más difíciles de imprimir. Del mismo modo, la extrusora doble viene con dos boquillas de rubí de 0,6 mm y una cámara de filamento con temperatura controlada.

BigRep también ha declarado que agregará más materiales para la impresora en un futuro próximo. Estos incluyen ASA de grado de ingeniería y materiales compuestos con mejora de fibra de carbono o vidrio. Lo más probable es que averigüemos mucho más en Rapid + TCT. BigRep presentará la impresora junto con NERA, su motocicleta eléctrica totalmente impresa en 3D.

Imagen destacada cortesía de BigRep.

Titan Robotics, fabricante de impresoras 3D industriales con sede en Colorado Springs, mostrará su oferta más reciente, la Atlas-H, en RAPID + TCT 2020 en Detroit. Titan Robotics vende otras tres versiones del Atlas que tienen diferentes volúmenes de construcción, pero el Atlas-H se separa del paquete con extrusores duales y una cámara de construcción con calefacción para materiales de alta temperatura como PEEK y PP.

En lugar de filamento enrollado, el Atlas-H utiliza un sistema de pellets de doble extrusión, lo que hace que su costo operativo sea diez veces más económico; También puede imprimir materiales compuestos fácilmente mezclando gránulos de diferentes plásticos. Cuenta con un volumen de construcción de 42 ”x 42” x 48 ”para fabricar componentes grandes que no requieren ensamblaje, y la extrusora adicional permite el uso de materiales de soporte solubles que reducen drásticamente el tiempo de limpieza de la pieza. “ Con una segunda extrusora de pellets en el Atlas-H de Titan, nuestros clientes pueden depositar múltiples materiales de modelo dentro de una sola pieza o modelo y materiales de soporte para que las piezas con características complejas se puedan realizar más fácilmente ” , dijo Bill Macy, CTO de Titan.

Los servos y controladores de movimiento CNC de grado industrial junto con la extrusión de tornillo permiten que Atlas-H imprima a velocidades de 500 mm / s, lo que significa que las piezas masivas se pueden completar en horas en lugar de días. Titan Robotics continúa diseñando impresoras 3D teniendo en cuenta los casos de uso industrial y de fabricación. “Titan ha sido pionera en el desarrollo e implementación de la tecnología de extrusión de pellets en la industria de fabricación aditiva. El lanzamiento de nuestro producto Atlas-H se alinea con la misión de Titan de desarrollar soluciones y tecnologías innovadoras para llevar la fabricación aditiva a la producción industrial ”, dijo Clay Guillory, CEO de Titan Robotics. “Fortalece la reputación de Titan como una de las empresas más innovadoras de la industria”.

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La fabricación a pedido está cambiando la forma en que las empresas llevan sus productos al mercado. Con solo unos pocos clics, es posible solicitar prototipos y series cortas de producción a bajo costo. Los plazos de entrega son rápidos y los bajos costos de producción permiten a las empresas concentrar sus recursos en otros asuntos.

RapidDirect es un proveedor de rápido crecimiento de soluciones de fabricación bajo demanda que utiliza una combinación de máquinas internas y una amplia red de socios de fabricación para ofrecer una producción y creación de prototipos convenientes y eficientes, a cualquier escala.

La empresa elaboró una lista de beneficios concretos para la fabricación bajo demanda, desde precios favorables hasta plazos de entrega cortos. Esta lista está aquí para eliminar cualquier duda que pueda tener con el modelo bajo demanda.

Pequeños volúmenes

La fabricación a pedido está diseñada para adaptarse a las empresas que buscan prototipos y tiradas cortas. Esto significa que ningún pedido es demasiado pequeño: los servicios de fabricación a pedido encontrarán un socio dispuesto a completar el trabajo, ya sean mil unidades o solo una.

La capacidad de fabricar a cualquier escala, sin importar cuán pequeña sea, es una gran ventaja para las nuevas empresas y las empresas que buscan prototipos de nuevos productos.

Costos iniciales

Una de las principales ventajas de la fabricación bajo demanda es la incorporación de motores de cotización instantánea. Para que el proceso sea lo más simple posible, RapidDirect proporciona un presupuesto por adelantado al cliente, por lo que no hay pérdidas de tiempo entre las diferentes partes.

Este es el tipo de servicio que los clientes esperan en el espacio del consumidor y que ahora se está volviendo más común en el mundo empresarial. Si Uber puede decirle cuánto costará su viaje por adelantado, ¿por qué no debería hacer lo mismo su fabricante?

Plazos de entrega cortos

Gracias al uso de tecnologías de fabricación aditiva y una gran cantidad de máquinas, los fabricantes bajo demanda pueden ofrecer plazos de entrega sorprendentemente cortos.

Esto se ve reforzado por la tendencia hacia la localización en la fabricación bajo demanda. Puede resultar especialmente atractivo para las empresas que buscan llevar un producto al mercado en el menor tiempo posible. La fabricación bajo demanda también puede ser la solución perfecta para acelerar el desarrollo de productos.

Desarrollo de productos

Las empresas que desarrollan nuevos productos pueden aprovechar la fabricación bajo demanda para acortar la etapa de desarrollo del producto. Con los prototipos entregados en menos tiempo del que sería posible con los canales de fabricación convencionales, las empresas pueden solicitar y probar múltiples iteraciones de un producto.

Fabricación aditiva

Las impresoras 3D forman una gran parte del sistema de fabricación bajo demanda. La fabricación aditiva ofrece plazos de entrega especialmente rápidos, lo que hace que la tecnología sea atractiva para los fabricantes bajo demanda. También es interesante para los ingenieros porque la tecnología ofrece mucha libertad de diseño.

La fabricación aditiva no debe verse como un atajo para tiempos de entrega más rápidos, sino como una nueva y emocionante forma de desarrollar productos con geometrías y combinaciones de materiales únicas.

Comentarios sobre la capacidad de fabricación

Además de las cotizaciones instantáneas, la fabricación bajo demanda utiliza algoritmos para evaluar la capacidad de fabricación de un diseño determinado. Esto significa que las empresas pueden descubrir rápidamente si su producto se puede construir de la manera que deseen o no. Si este no es el caso, se puede llegar a un compromiso más temprano que tarde.

Costos de inventario reducidos

Las empresas que optan por pedir piezas a pedido se benefician de la reducción de los costes de inventario, ya que nunca es necesario pedir un excedente de piezas. Esto tiene importantes repercusiones, ya que las empresas ya no tienen que invertir en grandes cantidades de piezas ni en almacenar el inventario.

RapidDirect es un proveedor de servicios de producción bajo demanda. La compañía está conectada a una amplia red de socios de fabricación, mientras que también lleva a cabo la producción en sus instalaciones de 20,000 pies cuadrados utilizando 500 máquinas CNC operadas por más de 150 ingenieros profesionales. Póngase en contacto con RapidDirect para una cotización inmediata .

La continua expansión de la impresión 3D en los sectores industriales se debe no solo a las impresoras 3D más grandes y rápidas, sino también a los materiales más resistentes. Uno de esos materiales es PEEK. PEEK es increíblemente fuerte y resistente a altas temperaturas y tiene un primo llamado ULTEM o polieterimida (PEI). ULTEM comparte muchas de las mismas características favorables. Debido a sus propiedades adhesivas y estabilidad química, los entusiastas de la impresión 3D pueden reconocer mejor ULTEM por su nombre químico de polieterimida, o PEI, ya que así es como se denomina como material de lecho utilizado en algunas impresoras FFF / FDM.

Introducción a ULTEM

ULTEM fue desarrollado en la década de 1980 por Joseph Wirth en la División de Plásticos de General Electric, que fue adquirida en 2007 por SABIC. En comparación con PEEK, ULTEM tiene una resistencia al impacto y una temperatura de uso más bajas, pero también es significativamente más económico. Y solo porque no es tan fuerte como PEEK no significa que se quede atrás. La resistencia a la tracción de ULTEM es de 15,200 psi y tiene un módulo de flexión de 480,000 psi. Tiene una resistencia al calor muy alta, manteniendo la mayoría de sus propiedades físicas a temperaturas de hasta 170 ° C. Además, tiene una alta rigidez dieléctrica y puede pasar por miles de ciclos en un autoclave de esterilización a vapor sin degradarse. Su relación resistencia-peso también es bastante similar a la del aluminio y se puede mecanizar con herramientas convencionales para trabajar metales.

Esas propiedades mecánicas y térmicas son ideales para una serie de aplicaciones exigentes, desde la aeroespacial hasta la médica y la eléctrica. De hecho, ULTEM cuenta con varias certificaciones aeroespaciales y cumple con la FDA. En aviones y cohetes, ULTEM se utiliza en sistemas de ventilación, pestillos y bisagras y conductos de cables. Los profesionales médicos y los científicos de investigación a menudo usan instrumentos hechos con el material, y los fabricantes de componentes eléctricos usan ULTEM en conectores, piezas de aislamiento y enchufes de prueba de chip.

Tipos de materiales ULTEM / PEI

Debido a su muy alta temperatura de transición vítrea de 217 ° C (a modo de comparación, el PLA tiene una temperatura de transición vítrea de 60 ° C), trabajar con el material requiere hardware más especializado que el que se encuentra en la mayoría de las impresoras 3D. La extrusora debe alcanzar al menos 350 ° C y el lecho debe alcanzar 150 ° C; También es necesaria una cámara de construcción cerrada y calentada para mantener la precisión dimensional.

Hay dos tipos de material ULTEM, el ULTEM 1010 (material de resina) y el ULTEM 9085 (material de filamento). Ambos tipos de materiales vienen con diferentes aplicaciones y diferentes configuraciones de impresión. SABIC presentó recientemente una nueva serie de materiales PEI de alto rendimiento más nuevos que se basan en ULTEM 1010.

ULTEM 1010

Propiedades

• Alta resistencia a la tracción. Este material tiene la mayor resistencia a la tracción de todos los filamentos FDM. Esto da como resultado piezas fuertes y duraderas.
• Alta estabilidad térmica. Con su excelente estabilidad térmica y resistencia al calor, este material también puede soportar el autoclave (esterilización con vapor para piezas médicas).
• Certificación de contacto con alimentos NSF 51, el único material FDM que tiene esta certificación.
• Biocompatible (certificaciones ISO 10993 / USP Clase VI).

Aplicaciones

Debido a sus certificaciones de contacto con alimentos y biocompatibilidad, ULTEM 1010 es una opción muy adecuada para aplicaciones dentro de la industria alimentaria y médica. Puede pensar en herramientas de producción que entran en contacto con alimentos y dispositivos médicos como guías quirúrgicas, accesorios y aparatos personalizados.

Otras industrias donde se utiliza ULTEM 1010 son las industrias aeroespacial y automotriz. Debido a su alta resistencia y estabilidad térmica, este material se puede utilizar en componentes semi-estructurales y aplicaciones aeroespaciales fuera de la cabina.

Configuración de impresora recomendada

• Temperatura de la extrusora (toda la extrusora de metal necesaria): 370 – 390 ° C
• Temperatura de la cama de impresión: 120 – 160 ° C
• Adhesión de la cama de impresión: Cartón perfilado, cinta Kapton o FR4 ligeramente lijado
• Carcasa con calefacción: SÍ, esto es necesario, la impresión de ULTEM funciona mejor en un entorno de construcción en caliente
• Velocidad de impresión: 20-30 mm / s

ULTEM 9085

Propiedades

• Relación resistencia-peso muy alta. ULTEM 9085 ofrece una resistencia al impacto comparable a las piezas metálicas como el aluminio, pero se puede hacer mucho más ligero.
• Alta resistencia térmica. ULTEM 9085 tiene una temperatura de deflexión térmica de 167 ° C.
• Inherentemente retardante de llama. Compatible con FST y certificado para componentes de aeronaves.
• Resistencia química. Resistente a una amplia gama de productos químicos (por ejemplo, alcoholes, fluidos de automoción y soluciones acuosas).

Aplicaciones

Las propiedades de ULTEM 9085 lo convierten en un producto ideal para aplicaciones aeroespaciales y automotrices, proporcionando piezas de alto rendimiento y una alternativa ligera al metal. La propiedad más importante de ULTEM 9085 debe ser la alta relación resistencia-peso. Debido a que esto es extraordinariamente alto para un material a base de plástico, sus aplicaciones se pueden encontrar en las industrias aeroespacial y automotriz. Las aplicaciones de ULTEM 9085 se encuentran en lugares donde el peso de un objeto tiene un efecto significativo en el costo de operación, pero la resistencia del objeto es de suma importancia. Se pueden encontrar ejemplos de esto en aviones donde el peso del avión se correlaciona directamente con la cantidad de combustible consumido.

Además de estas aplicaciones industriales, ULTEM 9085 también se puede utilizar para imprimir en 3D componentes interiores, conductos o gabinetes eléctricos.

Configuración de impresora recomendada

• Temperatura de la extrusora (toda la extrusora de metal necesaria): 350 – 390 ° C
• Temperatura de la cama de impresión: 130 – 160 ° C
• Adhesión de la cama de impresión: Cartón perfilado, cinta Kapton o FR4 ligeramente lijado
• Carcasa con calefacción: SÍ, esto es necesario, la impresión de ULTEM funciona mejor en un entorno de construcción en caliente
• Velocidad de impresión: 20-30 mm / s

Impresoras 3D ULTEM

Durante algún tiempo, solo Stratasys fabricó impresoras 3D que podían manejar ULTEM, pero ahora más fabricantes están produciendo impresoras 3D de grado industrial. Una de esas empresas es Tractus3D. Su máquina T850P viene con todas las comodidades que un ingeniero debe esperar de una impresora 3D industrial: extrusión a alta temperatura, cámara de impresión cerrada y componentes de alta calidad. Aquí están las especificaciones técnicas:

Aunque los días de los órganos totalmente impresos en 3D aún no han llegado, cada día los investigadores médicos se acercan más. Anteriormente, la Universidad de Tel Aviv desarrolló un corazón impreso en 3D funcional en miniatura, mientras que empresas como BioLife3D están llevando a cabo experimentos con varios tipos de parches cardíacos. Aunque, investigadores de múltiples universidades están abordando otra línea de desarrollo de tejido cardiovascular. Su método para la impresión de órganos SLA les ha permitido convertir el tinte de alimentos en una red de vasos similares a los del cuerpo humano.

Como con la mayoría de estos experimentos, el equipo estaba utilizando la nueva herramienta más común de la bioimpresión: los hidrogeles. Utilizando un método que los investigadores denominaron «SLATE» (aparato de estereolitografía para la ingeniería de tejidos), mezclaron el colorante alimentario con hidrogel cuando entró en contacto con la fuente de luz. De esta manera, el equipo pudo crear pulmones falsos con la capacidad de oxigenar la sangre y pulsar sin abrirse. El diseño actuó funcionalmente como una red de «sacos de aire alveolares».

Además de simplemente crear modelos externos, también probaron las estructuras que contienen células hepáticas implantadas en ratones. Los tejidos contenían compartimentos separados para vasos sanguíneos y células hepáticas a medida que ingresaban en ratones con lesión hepática crónica. Las células del hígado sobrevivieron y se adaptaron a la biología de los roedores.

Impresión de órganos de pizarra

“ El cuerpo contiene varias redes de ‘tuberías’ que llevan nutrientes y eliminan los desechos de los órganos de nuestro cuerpo ” , dice Kelly Stevens, profesora asistente y coautora del estudio, de la Universidad de Washington. “ Muchas de estas redes de tuberías en el cuerpo están enredadas, por lo que ha sido muy difícil para los científicos replicarlas mediante impresión 3D. Este nuevo método nos permite crear múltiples redes entrelazadas de tuberías en tejidos impresos en 3D. Nos sorprendió ver la complejidad estructural de las características que podíamos imprimir con este nuevo método. »

Este nuevo método de impresión de órganos SLA permite una libertad de control que los métodos anteriores no conocían. Introduce tamaños de píxeles que van desde 10 a 50 micrones, lo que le da un buen nivel de control por capa. Aquí es también donde entran en juego los tintes alimentarios. Los tintes alimentarios absorben la luz azul y estos fotoabsorbentes limitan la solidificación a una capa muy fina. Como resultado, produce hidrogeles suaves y biocompatibles con una intrincada arquitectura interna en cuestión de minutos.

» Además, nuestros órganos contienen en realidad redes vasculares independientes, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos del pulmón o los conductos biliares y los vasos sanguíneos del hígado » , añadió el bioingeniero Jordan Miller de la Universidad de Rice. La nuestra es la primera tecnología de bioimpresión que aborda el desafío de la multivascularización de manera directa e integral. »

El método de impresión de órganos podría agilizar drásticamente el mercado de la donación y ayudar a miles de pacientes necesitados. Además, parece que Miller es un campeón de larga data de la impresión 3D de código abierto. Como tal, todos los datos de origen de los experimentos en el estudio científico publicado están disponibles gratuitamente . Lo mismo ocurre con los archivos imprimibles en 3D necesarios para construir el aparato de impresión de estereolitografía.

Imagen destacada cortesía de Rice University. Los artículos completos también están disponibles aquí .