DENOMINACIÓN Célula de fabricación aditiva 3D de moldes de arena

DESCRIPCIÓN

La célula VOXELJET VX1000S de 300 L y 40 L/h deposita una capa de arena preactivada y con la inyección del ligante en la zona definida por el CAD se liga capa a capa el molde. Sus dos cabezales controlan el tamaño de la gota, el caudal y el espesor de la capa. El molde/macho impreso puede tener geometría 3D muy complejas, eliminando el modelo físico y con una libertad de diseño impensable en el moldeo convencional. La flexibilidad de fabricación permite innovaciones dentro del sector de fabricación aditiva, de fundición (llenado, solidificación, moldeo en cáscara) y del diseño de componentes.

ÁMBITOS DE APLICACIÓN

Proceso AM/3D Printing

EQUIPOS Y COMPONENTES MÁS DESTACADOS

Cabezales de impresión con microinyectores de caudal y de espesor parametrizable
Los dos cabezales se mueven en los ejes X e Y lo que permite la optimización de las trayectorias. Un cabezal se destina a la deposición de capas de arena de un espesor parametrizable entre 200 – 500 µm y el otro cabezal está compuesto por un elevado número de microinyectores que de forma selectiva van depositando el agente ligante entre los granos de arena depositados en cada capa. Este cabezal permite trabajar con resinas de diferentes proveedores y la modificación del tamaño de la gota depositada, generando así perfiles de concentración para fabricar moldes “stair step-free”
Máquina de impresión 3D VOXELJET VX 1000S
El Sistema de fabricación aditiva 3D de moldes tiene 300 L de capacidad de impresión en 8 h y permite la elaboración de moldes de arena con geometrías de alta complejidad gracias a la tecnología de fabricación aditiva.
Tanto el espesor de las capas de arena como la cantidad de agente aglutinante son parametrizables en función de la resolución requerida, así como de la resistencia mecánica exigida al molde y/o machos de moldeo fabricados.
Posición de parking para el curado y estación de desempaquetado
Finalizado el proceso de impresión, la caja se retira de la máquina y es llevada a la estación de parking donde se esperan varias horas hasta que termine el proceso de curado y consolidación de las geometrías finales mientras que el resto del volumen del cajón al no haber sido impregnado con el agente ligante permanece suelto y completamente separado de los moldes y se puede reutilizar. El desarenado o desenterrado de los moldes se realiza en la estación de desempaquetado.
Sistema de mezclador arena y activador
En esta unidad periférica se mezcla la arena con el agente activador que deja la arena pre-activada para reaccionar químicamente con la resina ligante. La arena pre-activada es cargada en los silos que mediante un sinfín alimentan a la célula de fabricación aditiva.
Software Rapid 3D para el ajuste de la disposición y empaquetamiento de los moldes
El software Rapid 3D permite el ajuste de la disposición y empaquetamiento de las geometrías a imprimir para poder optimizar el espacio, definir las trayectorias de deposición acopladas con los perfiles de caudal de resina aglomerante (tamaño de la gota) para obtener los mejores niveles de calidad superficial de los moldes

SERVICIOS OFRECIDOS POR EL ACTIVO

Diseño/Rediseño de prototipos metálicos de alta complejidad Design

Diseño/rediseño de prototipos de alta complejidad para su fabricación por fundición en moldes 3D minimizando las operaciones de mecanizado posteriores. La célula permite realizar geometrías muy complejas imposibles por moldeo tradicional: espesores muy delgados, diseños bio-inspirados, aligerados, optimización topológica, estructuras reticulares, …

Fabricación de demostradores y prototipos de alta complejidad

Fabricación de demostradores y componentes metálicos de alta complejidad combinando dos procesos “near net shape”: fabricación aditiva y fundición para mejorar en términos de diseño, propiedades y nuevas funcionalidades. Combinado con otro activo del BDIH se podrán suministrar los moldes de arena o los prototipos en acero, fundición de Fe, Ni, Al,…

Fabricación de moldes/machos de arena con alta calidad superficial

Optimización del proceso de fabricación aditiva de moldes mediante trayectorias de deposición optimizadas, perfiles de tamaño de gota y de caudal optimizados; y acoplados a la trayectoria de deposición para producir moldes de arena “stair step free”. Al reducirse los escalones en el molde se reduce la rugosidad de los componentes fabricados.

Fabricación de moldes/machos para facilitar la transferencia de calor

Para aumentar la transferencia de calor se pueden fabricar machos con estructura reticular interna, realizar alojamientos en los moldes para la integración en el molde de insertos metálicos de otros materiales metálicos, aplicar distintos recubrimientos que faciliten la disipación del calor o que actúen como aislante térmico.

Moldes “Shell” o en cáscara de arena

Fabricación de moldes “Shell” o en cáscara de arena (espesores finos). De esta forma se pueden combinar geometrías complejas con velocidades de solidificación elevadas y por tanto microstructuras afinadas con mejores propiedades y funcionalidades

Optimización de los procesos de fundición en arena

-Prueba de nuevos sistemas de llenado (helicoidal) y/o alimentación no convencional (mazarotas parabólicas, hélice cónica) con diseños optimizados por simulación (Quikcast, Procast, Kassandra) - Facilita la sensorización para monitorización térmica, dinámica, de gases,… -Innovación en la disposición en el molde, líneas de partición, molde único, etc.

ENTIDAD QUE GESTIONA EL ACTIVO

FUNDACIÓN AZTERLAN
Persona de contacto:
Gorka Zarrabeitia Trujillo
gzarrabeitia@azterlan.es