El gigante de la impresión estrena tecnología que espera revolucionar la fabricación.


HP se jacta de que su tecnología de impresión 3D Metal Jet es más rápida y, por lo tanto, más económica que utilizar un láser para crear piezas de metal en polvo.

Los expertos han descubierto muchas formas de moldear el metal, fundiéndolo con un molde, estampando, taladrando agujeros y fresando superficies en una tienda de máquinas, incluso sacándolo con un láser. Bueno, ahora pueden agregar un nuevo método: impresión 3D .

Varias compañías ofrecen impresión 3D de metal, que crea productos y componentes capa por capa con un sistema controlado por computadora que rastrea su linaje a las impresoras de inyección de tinta normales . Pero el lunes, el gigante de la impresión HP anunció que ingresó al mercado con la ambición de bajar drásticamente los precios, cortesía de un producto de $ 400,000 llamado Metal Jet.

HP ha firmado acuerdos con socios experimentados en la fabricación de metales y con clientes, incluidos Volkswagen y Johnson & Johnson Medical Devices. Así que no se sorprenda si los engranajes o los eslabones de suspensión de su próximo automóvil se construyen en parte a partir de este nuevo método de fabricación digital.

La consultora McKinsey ve un futuro brillante para la tecnología. «La impresión 3D es una parte muy pequeña de la industria de los metales, pero está creciendo rápidamente y se espera que este mercado valga tanto como $ 10 mil millones entre 2030 y 2035», dijo en un informe de 2017 . «Esperamos que los experimentos actuales a baja escala cambien a una adopción industrial más amplia dentro de los próximos cinco a 10 años».

¿Por qué usar impresión de metal en 3D?

Por ejemplo, puedes hacer una parte más ligera con un enrejado interior que sea fuerte pero mayormente hueco.

Aunque la impresión 3D es cada vez más común en la actualidad, no es el primer enfoque que usaría para fabricar productos convencionales. A menudo se usa para fabricar prototipos, y aunque puede hacer pistolas de plástico impresas en 3D, los productos y componentes de metal impresos en 3D son relativamente escasos.

Los investigadores de ciencia ficción están entusiasmados con las posibilidades de la impresión 3D. Planetfall, de Emma Newman, Aurora, de Kim Stanley Robinson, y The Diamond Age, de Neal Stephenson, muestran máquinas que pueden producir de todo, desde piezas de naves espaciales hasta órganos internos. No estamos cerca de ese futuro, pero la impresión de metal 3D es un paso en esa dirección, y aún hay más por venir.

Por ejemplo, la impresión 3D podría permitirle diseñar productos con precisión utilizando múltiples materiales, por ejemplo, utilizando metal muy duradero en un diente de engranaje, pero algo más flexible en el interior del engranaje para hacerlo más silencioso. «Ya hicimos cosas así en el laboratorio», dijo Weber.

La impresión 3D también puede ser más rápida, reducir el desperdicio de metal, combinar múltiples componentes que de otro modo tendrían que ser ensamblados más adelante, y permitir la «personalización masiva»: producción a gran escala de piezas afinadas.

Cómo funciona la impresión de metal 3D de HP

Sin embargo, hoy en día, el Metal Jet de HP no fabrica un producto terminado.

Comienza con una fina capa de metal empolvado colocada sobre una cama. Luego, una línea de cabezales de impresión atraviesa la capa, arrojando pequeñas gotas de un agente aglutinante , en esencia, cola, donde se necesita metal sólido. Cuando se termina una capa, se coloca una nueva capa de polvo y luego otra pasada para el agente aglutinante. Se necesitan aproximadamente cuatro o cinco horas para crear un producto o grupo de productos con el volumen total de la impresora de 430x320x200 milímetros, que es aproximadamente 17x13x8 pulgadas.

La impresora funciona a muy alta resolución. Su elemento metálico más pequeño, un vóxel, mide solo 20x20x50 micras o millonésimas de metro. Para comparación, los pelos humanos tienen un diámetro de aproximadamente 17 a 181 micras .

Cuando termina de imprimir, las piezas se retiran y el polvo no utilizado se separa para su reutilización. Luego, las piezas se someten a una operación de calentamiento llamada sinterización que fusiona el polvo en un bloque sólido. La tecnología de sinterización dura décadas y es compleja, por lo que HP ha firmado asociaciones para esta etapa con dos expertos en fabricación, Parmatech GKN Powder Metalurgy .

¿Por qué es esto mejor que la impresión 3D de rivales como Markforged , Xometry o 3D Systems ? Weber promete tiempos de impresión más rápidos, ya que la tecnología PageWide de HP mueve la banda de cabezales de impresión por toda la cama en un deslizamiento por capa en lugar de enviar una cabeza de impresión una y otra vez una y otra vez. Y HP promete menores costos porque desarrolla y fabrica sus propias piezas, sobre todo los cabezales de impresión que deben arrojar de manera fiable el agente aglutinante.Sin embargo, todavía no has terminado. La sinterización reduce el tamaño de la pieza en un 15 por ciento, dijo Weber, y el procesamiento secundario da los toques finales.

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