Impresión 3D sin deformaciones de piezas de gran formato
La nueva función Stiffener del software de impresión 3D 4D_Additive 1.8 permite estabilizar de forma específica piezas grandes y de paredes delgadas mediante estructuras de refuerzo configurables individualmente. De este modo se pueden reducir las deformaciones de origen térmico en los procesos de impresión 3D basados en polvo. Con esta nueva función, el fabricante de software franco-alemán CoreTechnologie (CT) presenta una solución innovadora para la estabilización específica de piezas propensas a deformarse.
El reto de los procesos de impresión 3D basados en polvo
En los procesos de fabricación basados en polvo, las geometrías de piezas largas, planas y de paredes delgadas son especialmente propensas a deformarse. Entre las causas se encuentran las tensiones internas y los gradientes térmicos que se producen debido a las diferentes velocidades de calentamiento y enfriamiento dentro de la pieza. Aunque las tensiones de origen térmico pueden reducirse mediante estrategias de enfriamiento adecuadas, la fabricación de estas piezas con precisión dimensional sigue siendo un reto.
Para contrarrestar las deformaciones no deseadas, hasta ahora las piezas de paredes delgadas se han estabilizado con frecuencia mediante elementos de refuerzo adicionales. Por lo general, estos se integran en la geometría de la pieza durante la fase de diseño y, por tanto, forman parte integrante del modelo CAD.
Aquí es donde interviene la nueva función Stiffener de 4D_Additive, que permite generar estructuras de refuerzo temporales sin necesidad de realizar modificaciones complejas en la geometría CAD original.
Estructuras de refuerzo configurables individualmente
La nueva función permite generar rápidamente estructuras de refuerzo temporales a partir de patrones predefinidos de panal, triángulos o cuadriláteros. El usuario puede definir libremente la posición de la estructura de refuerzo dentro de la pieza y generar después la geometría deseada. Además de seleccionar el patrón de la estructura, se pueden definir individualmente las dimensiones de cada celda y adaptarlas a los requisitos de la pieza correspondiente.
Las estructuras de refuerzo se unen a la geometría CAD existente mediante los denominados pines. La geometría, la posición y la orientación de los pines se ajustan de forma específica para que la conexión se produzca exclusivamente en las superficies de la pieza seleccionadas por el usuario.
Los pines de conexión disponen de puntos de contacto configurables libremente que pueden retirarse fácilmente de la pieza una vez que esta se haya enfriado por completo. Los pines, optimizados específicamente para la impresión 3D y con una superficie de contacto reducida, permiten reducir al mínimo el procesamiento posterior.
Así, la nueva función Stiffener permite fabricar piezas de gran formato y paredes delgadas con una deformación mínima, sin modificar de forma permanente el diseño CAD original ni tener que diseñar laboriosamente elementos de refuerzo en un sistema CAD.
