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El proyecto NextGenAM que comenzó en 2020 para demostrar una planta de producción de impresión 3D automatizada ha completado la fase piloto . NextGenAM es un proyecto conjunto entre Premium AEROTEC, EOS y Daimler con el objetivo de desarrollar una planta de producción de AM digitalizada que pueda producir piezas de manera rentable para los sectores automotriz y aeroespacial. Se estima que su línea de producción reducirá los costos de fabricación en un 50% en comparación con otros sistemas de impresión 3D.

“En lo que respecta a la industria aeronáutica, Premium AEROTEC es hoy ya un pionero internacional en el campo de la impresión 3D metálica. El objetivo ahora es seguir construyendo sobre esta experiencia y aplicarla también en otros sectores ”, dijo el Dr. Thomas Ehm, presidente de la Junta Ejecutiva de Premium AEROTEC. «La conclusión exitosa de NextGenAM representa, por lo tanto, otro pilar importante en nuestra estrategia».

Asociaciones premium

Premium AEROTEC fue el primer fabricante de componentes en suministrar piezas de titanio impresas en 3D para la producción en serie de aviones Airbus, por lo que se encargó de la gestión del proceso de producción. EOS suministró todo el equipo y el software para el proyecto; su sistema de cuatro láser EOS M 400-4 hizo todo el trabajo pesado en el centro de la línea de producción. La aleación de aluminio (AlSi10Mg) se utilizó para la mayoría de las pruebas y la producción, y se realizaron mejoras significativas en la resistencia y la calidad del acabado durante los últimos dos años de desarrollo.

Toda la línea de producción se ha automatizado. No se requiere trabajo manual desde la preparación de datos hasta la separación final de la pieza de la plataforma de construcción, que es cortada por una sierra robótica. Toda la carga y descarga de polvo metálico, la impresión, el tratamiento térmico y la garantía de calidad está completamente automatizada con robots y un sistema de transporte sin conductor. Toda la línea de producción se opera a través de una única estación de control.

El Dr. Adrian Keppler, CEO de EOS, declaró: “Estamos muy orgullosos de lo que hemos podido lograr en colaboración con nuestros socios Premium AEROTEC y Daimler. El proyecto NextGenAM ha proporcionado una demostración muy tangible de cómo la impresión 3D industrial se puede utilizar de forma rentable en la producción en serie como parte de una cadena de proceso automatizada. En combinación con las posibilidades de digitalización que se utilizan aquí, la planta piloto representa nada menos que un hito en el camino hacia la fabricación digital «.

Opiniones de expertos

Después de extensas pruebas realizadas por Daimler, los procesos y las piezas han pasado todos los controles de calificación estándar de la industria y la producción de piezas en serie ya ha comenzado. Un ejemplo es un soporte de aluminio para un motor de camión diesel. Las primeras piezas de repuesto de aluminio impresas en 3D para autobuses están siendo evaluadas actualmente por el Centro de Competencia para la impresión 3D de Daimler Buses y hay planes para producir piezas para coches eléctricos y de gasolina.

Jasmin Eichler, directora de tecnologías del futuro de Daimler AG, explica el deseo de llevar AM al sector de la automoción: “ La fabricación aditiva también es adecuada para la producción de series más pequeñas de vehículos nuevos (ediciones limitadas). El desarrollo sistemático de las piezas específicamente para la impresión 3D significa que los costes de producción pueden reducirse aún más y optimizar la calidad. La impresión 3D también tiene un sentido particular durante el desarrollo avanzado de vehículos. Las bajas cantidades requeridas a menudo se pueden producir de manera más rentable y más rápida con la fabricación aditiva que con los procesos de producción convencionales. »

El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del DOE acaba de desarrollar un chip impreso en líquido que se puede reconfigurar con solo hacer clic en un botón, lo que sirve para múltiples aplicaciones al alterar su composición interna. El chip líquido podría tener funciones tan diversas como sintetizar materiales de batería o seleccionar candidatos a fármacos. Por lo tanto, puede servir como un ‘laboratorio en un chip’ multifuncional y de múltiples materiales.

Los investigadores fabrican este pequeño chip líquido programable mediante impresión líquida. Con una mezcla de sustancias hidrófilas e hidrófobas, pudieron crear micropatrones con geometrías diseñadas a medida. Como resultado, cuando las soluciones acuosas pasan por microcanales con diferentes anchos y son extraídas por bombas externas que operan simultáneamente, el chip logra un flujo químico a través de toda la estructura.

“ Lo que demostramos es extraordinario. Nuestro dispositivo impreso en 3D puede programarse para llevar a cabo reacciones químicas complejas de varios pasos a pedido ”, dijo Brett Helms, científico de planta de la División de Ciencias de Materiales y Fundición Molecular de Berkeley Lab, quien dirigió el estudio. “ Lo que es aún más sorprendente es que esta plataforma versátil se puede reconfigurar para combinar moléculas de manera eficiente y precisa para formar productos muy específicos, como materiales orgánicos para baterías. »

Impresión 3D de microfluidos

La creación de microfluidos es un componente clave de muchos campos como la medicina o la farmacología. Por lo tanto, los dispositivos son muy versátiles y funcionan con una variedad de reacciones químicas. Esto les da las diversas funciones aparentemente contradictorias que puede incorporar el chip líquido. El dispositivo tiene múltiples canales que crean un orden muy específico para que ocurran las reacciones químicas a medida que fluyen. Esto requiere una delicada resolución a nanoescala por parte de la impresora. Asimismo, como este proceso actúa como un sistema circulatorio al separar moléculas y limpiarlas, también puede ser útil para fines farmacéuticos.

“ La forma y las funciones de estos dispositivos solo están limitadas por la imaginación del investigador”, explicó Helms. «La síntesis autónoma es un área emergente de interés en las comunidades de la química y los materiales, y nuestra técnica para dispositivos de impresión 3D para la química de flujo totalmente líquido podría ayudar a desempeñar un papel importante en el establecimiento del campo «.

Para crear el chip líquido programable, el autor principal e investigador postdoctoral Wenqian Feng diseñó un sustrato de vidrio de patrón personalizado. Se imprimieron sobre el sustrato dos líquidos, uno que contenía partículas de arcilla a nanoescala y otro que contenía partículas de polímero. Ambos se reforman en milisegundos, convirtiéndose en un canal o tubo muy delgado de aproximadamente 1 mm de diámetro.

Para este proceso, los investigadores utilizaron una impresora 3D Cellink Inkredible + con una punta dispensadora de calibre 14 como cabezal de impresión. Imprimieron dispersiones de arcilla en aceite de silicona para generar ‘hilos acuosos 3D’, utilizando un script Python para código G. A continuación, planean electrificar las paredes del chip líquido en más experimentos en el futuro. Esto puede permitirles explorar otras aplicaciones en » circuitos totalmente líquidos, celdas de combustible e incluso baterías «.

Imagen destacada cortesía de Berkeley Laboraties. El estudio completo también está disponible aquí .

Como continuación de su M300 Plus, Zortrax acaba de lanzar el M300 Dual con capacidades de extrusión dual. La compañía lo está facturando como un dispositivo de gran volumen, promocionando su capacidad para imprimir con filamentos estándar y filamento soluble como soporte simultáneamente. Esto proporciona a la M300 Dual la capacidad de imprimir geometrías complejas que no eran posibles en iteraciones anteriores.

Zortrax lo lanzará a mediados de 2020, con un precio de alrededor de € 3.990. La compañía ve el M300 Dual como un dispositivo que ofrece impresión ‘estándar de la industria’ en un formato de impresora 3D de escritorio .

“ El sistema de doble extrusión y el gran espacio de trabajo permiten una impresión detallada y complicada estándar industrial, al tiempo que mantienen las características de una impresora de escritorio ”, comentó Rafal Tomasiak, CEO de Zortrax. “ Nuestro objetivo es transferir las posibilidades que ofrece la impresión industrial a dispositivos más pequeños y fáciles de usar. El nuevo M300 Dual es otro paso en esta dirección. Hemos creado un sistema integral que permite a los usuarios trabajar con dispositivos Zortrax. »

Nuevas adiciones

Como parte de la serie M300, el Dual agrega mucho a la mesa mientras se basa en lo que vino anteriormente. Aparte de la tecnología de doble extrusión, también aporta un volumen de construcción considerable. Además, utiliza el volumen que tiene de forma muy eficiente gracias a la tecnología LPD Plus. El soporte soluble permite a los usuarios apilar lotes de piezas uno encima del otro. De esta forma, la máquina utiliza todo el volumen de construcción (265 x 265 x 300 mm) para cada ciclo de trabajo.

Como era de esperar, todos los materiales Zortrax son compatibles con él, junto con una gama de filamentos de terceros. También brinda una mejor detección de atascos mediante una cámara incorporada, que monitorea la consistencia y calidad de las impresiones. En términos de agotamiento o atascos, el sistema notificará automáticamente al usuario y pausará la impresión. Incluso utiliza dos sensores para detectar atascos o inconsistencias. De manera similar, el sistema de respuesta a apagones mantiene el M300 Dual operativo usando capacitores adicionales hasta que se ahorra el progreso de la impresión, asegurando un regreso sin problemas a las operaciones en caso de cortes de energía.

La plataforma de construcción del M300 Dual se calibra automáticamente con un ‘sensor de desplazamiento capacitivo’. Efectivamente, el sensor realiza mediciones de alta resolución de la posición de cualquier objetivo conductor o no conductor con solo presionar un botón. Por lo tanto, puede calibrar automáticamente plataformas de construcción perforadas y de vidrio. La compañía incluso afirma que los usuarios podrían probarlo con cualquier plataforma de construcción de tipo de material y aún funcionaría.

Imágenes destacadas y video cortesía de Zortrax.

Carahsoft Technology Corp se ha asociado con Markforged, fabricante de impresoras 3D de fibra de carbono y metal , para hacer que las tecnologías de fabricación aditiva de grado industrial sean más accesibles para el gobierno de EE. UU. Con el uso de los contratos de NASA Solutions for Enterprise-Wide Procurement (SEWP) V, Carahsoft actuará como agregador y distribuidor de agencias, proporcionando impresoras 3D Markforged y materiales a agencias federales y socios revendedores.

El objetivo de la asociación es agilizar el proceso de adquisición y la navegación de la cadena de suministro de una manera que proporcione al gobierno soluciones personalizadas más rentables. El vicepresidente de ventas de canal global de Markforged, Brian Houle, explica: “ Durante décadas, las agencias federales han utilizado cadenas de suministro largas y complejas para enviar piezas nuevas o de repuesto al campo. Markforged se complace en trabajar con Carahsoft y nuestros revendedores de valor agregado para eliminar esa carga con tecnologías de impresión 3D que producen herramientas personalizadas y piezas de uso final en tiempo real. »

Las impresoras 3D Markforged operan en seis continentes, por lo que su reputación es sólida. La gente puede tener diferencias de opinión sobre el papel del gobierno, pero todos podemos estar de acuerdo en que las agencias gubernamentales deberían al menos esforzarse por ser eficientes, y esta asociación podría hacer mucho para aumentar la eficiencia. Las impresoras 3D Markforged también son significativamente más baratas que otras impresoras 3D de metal, por lo que las agencias no gastarán presupuestos completos en el hardware.

“Ser capaz de producir herramientas y piezas independientes de las cadenas de suministro existentes brinda a los equipos de campo la capacidad de adaptarse a las necesidades cambiantes de la misión”, dijo Lacey Wean, gerente del equipo Markforged en Carahsoft. «Esperamos asociarnos con Markforged y nuestros socios revendedores para ofrecer a las agencias federales la capacidad de implementar sus propias impresoras 3D y evitar los costos tradicionales y las demoras asociadas con los proveedores externos».