Con el objetivo de dar a conocer la tecnología de fabricación aditiva e impresión 3D y las posibilidades reales de su aplicación industrial, recogemos en esta sección casos de éxito de empresas asociadas a ADDIMAT en diferentes sectores.
Sector: Automoción
Reto: El objetivo es demostrar que el colector de admisión fabricado en SLS alcanza las mismas prestaciones en tolerancias y resistencia comparado con su homólogo de inyección.
Solución: Resolver los retos asociados a la tecnología de FA: propiedades de material en función de la orientación, compensación de la distorsión e integridad estructural.
Sector: Aeroespacial, Biomédico
Reto: El reto del proyecto es mejorar la vida en fatiga de la aleación TI-6Al-4V mediante un post-procesado por HIP a 850ºC / 200 MPa y la tecnología de fast-cooling.
Solución: Mediante este post-procesado HIP se consiguió una buena densificación del material y una vida en fatiga similar a la del material de referencia.
Sector: Biomédico
Reto: Diseñado y fabricación de una funda cosmética para prótesis transtibial para un tirador de esgrima.
Solución: Diseño y fabricación de una funda cosmética personalizada para prótesis transtibial de 2 mm. de espesor, 300 gr. de peso y acoplada mediante imanes de neodimio.
Sector: Energía
Reto: El reto del proyecto es la obtención de dos impulsores mediante tecnología de fabricación aditiva, para reducir el tiempo de fabricación.
Solución: Se optó por la fabricación indirecta mediante moldes de arena obtenidos por impresión 3D en tecnología de proyección de aglutinante -binder jetting- y posterior fundición.
Sector: Biomédico
Reto: Replicar un dispositivo médico para el diagnóstico de la fuerza en los dedos de la mano mediante la impresión 3D por FDM manteniendo su funcionalidad.
Solución: Integración de sensores piezorresistivos mediante FDM con doble cabezal e integración de galga extensométrica en el proceso de impresión para validar el sensor impreso.
Sector: Naval
Reto: Muchos de los elementos eléctricos que están sometidos a la intemperie en un buque se fabrican en bronce naval o latón. Son equipos con un elevado precio.
Solución: Usar las tecnologías de FA para cambiar las piezas originales de latón por otras realizadas en material polimérico. Aquí presentamos uno de los casos estudiados, una lámpara.
Sector: Biomédico
Reto: Buscar una solución para un lote defectuoso de una lámpara de iluminación médica, en concreto, sustituir una junta en una articulación.
Solución: Gracias a la tecnología de Markforged, Onyx más un refuerzo con fibra continua, se consigue reemplazar con éxito la arandela defectuosa sin desmontar los equipos para sustituirlas.
Sector: Bienes de equipo
Reto: La boquilla original (metálica) presentaba problemas operativos por la elevada temperatura de trabajo y proyecciones de material residual.
Solución: Se emplea la fabricación aditiva mediante tecnología LCM para materiales cerámicos, para producir una versión rediseñada de la boquilla en alúmina.
Sector: Bienes de equipo
Reto: Gurutzpe fabrica tornos horizontales de gran tamaño y cuenta con clientes en por todo el mundo. Exponer estas máquinas en múltiples ferias internacionales implica grandes dificultades.
Solución: La fabricación mediante tecnologías 3D de maquetas a escala de estos equipamientos ha permitido exponer en cada feria los modelos de su gama que más le han interesado.
Sector: Automoción
Reto: Furgonetas para colectivos especiales con rotulación exterior e instalación de equipamiento especializado integrado interior (anclajes en el piso y pilares interiores)
Solución: La solución que encontraron fue la utilización de utillajes PoKa-Yoke.
Sector: Electrónica
Reto: Undo Prototipos junto a la firma Hop Ubiquitous tienen el objetivo de crear un equipo para análisis ambiental en el ámbito de las Smart Cities.
Solución: Utilizando tecnologías de fabricación aditiva se han realizado el diseño, simulación, análisis y fabricación de los equipos funcionales que alojarán sensores ambientales.
Sector: Aeronáutica
Reto: Fabricación de un demostrador de tamaño medio mediante WAAM, identificando los aspectos clave a tener en cuenta en la fabricación de este tipo de piezas.
Solución: La solución ha consistido en la fabricación de una serie de tres piezas partiendo de la experiencia previa, y siguiendo las fases de diseño, fabricación y mejora.
Sector: Biomédico
Reto: Fabricación aditiva vs. fabricación tradicional de una pieza ortésica.
Solución: Escaneo, diseño y fabricación del aparato mediante la tecnología Multi Jet Fusion.
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Sector: Industria deportiva
Reto: HEXR es una empresa con sede en Londres que fabrica cascos personalizados para ciclistas y buscaba expandir su negocio a otros deportes donde también se necesitan cascos..
Solución: Debido a que la cabeza virtual del cliente ya está almacenada en HEXR, se pueden pedir más cascos para otros deportes en el futuro sin tener que hacer otro escaneo.
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Sector: Transformación de plásticos y composites
Reto: Aplicar la impresión 3D por extrusión con termoplásticos de coste reducido, en la obtención de utillajes para el moldeo de composites poliméricos.
Solución: Aumentar la funcionalidad de las piezas optimizando la composición de los materiales, las variables y la aplicación de post-tratamientos para obtener estructuras híbridas.
Sector: aeroespacial
Reto: aumentar la competitividad reduciendo el tiempo, coste y residuos de materiales asociados al moldeo tradicional de materials composite.
Solución: la fabricación aditiva ha reducido considerablemente el tiempo de producción de la herramienta preforma y acelerado todo el proceso tradicional de moldeo de materiales composite.
Sector: metal-mecánico
Reto: acabado eficiente y automático de conductos internos difíciles de alcanzar que anteriormente no se podían procesar o precisaban un alto grado de trabajo manual.
Solución: desarrollo del sistema M3, que permite el tratamiento efectivo y específico de conductos internos con un sistema totalmente automatizado para componentes impresos en 3D.
Sector: metal-mecánico
Reto: Rosswag Engineering realiza innovaciones funcionales en las piezas metálicas incorporando nuevas estructuras internas y formas increíblemente complejas.
Solución: gracias a ANSYS ADDITIVE PRINT, Rosswag puede actualmente reducir sus costes, aumentar la fiabilidad de sus productos y entregar los productos a sus clientes más rápido que nunca.
Sector: Automoción
Reto: Desarrollar una solución ligera y robusta para el agarre, manipulación y colocación de lentes en el proceso de estampación en caliente y de montaje en estructura utilizando un cobot.
Solución: Diseño generativo de un útil ligero integrado y fabricación en polímero con tecnología aditiva Multi Jet Fusion para su uso con cobots.
Sector: Metal-mecánico
Reto: Aligeramiento de peso del utillaje de apriete de un árbol de corte longitudinal de acero. El objetivo planteado es una reducción de peso de un 50%.
Solución: Se vacía y elimina material para mejorar la ergonomía, en este caso, de un utillaje que se manipula manualmente.
Sector: Automoción
Reto: La empresa Michelin, dentro del marco del proyecto europeo PARADDISE, plantea la recuperación de husillos de extrusión de caucho dañados.
Solución: La solución propuesta consiste en el recubrimiento de las zonas dañadas del husillo de extrusión mediante la tecnología de láser cladding.
Sector: Ferrocarril
Reto: El reto es introducir la fabricación aditiva en el sector ferroviario con un precio competitivo y con un valor añadido a través del diseño.
Solución: Se han detectado piezas susceptibles de ser fabricadas mediante FA en la fase de proyecto y se ha comprobado su viabilidad económica frente a la fabricación tradicional.
Sector: Bienes de consumo
Reto: Conseguir un plástico con conductividad eléctrica para sustituir un metal en aplicaciones en las que la libertad de diseño y ligereza, sean requisitos fundamentales.
Solución: La selección de materiales, la dispersión de cargas y la optimización de condiciones de procesado son claves para obtener un compuesto con conductividad eléctrica superficial.
Sector: Moldes
Reto: El cliente necesitaba mejorar la productividad de un molde de inyección de tapones de plástico de 8 cavidades.
Solución: Se realiza un nuevo diseño de canales de calentamiento / refrigeración en el interior del inserto para mejorar el ciclo de inyección.
Sector: Metal-mecánico
Reto: Crear herramientas de corte innovadoras mediante la tecnología de fabricación aditiva de metales.
Solución: Tecnología de impresión 3D metálica para producir fresadoras roscadas de una pieza.
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Sector: Mineria
Reto: Las partes de un combustor son componentes de diseño complejo. Estas partes, cruciales para el rendimiento, están sometidas a altas temperaturas, tienen plazos de entrega largos y son fundamentales tanto para aumentar el rendimiento de las turbinas de gas como para cumplir con los requerimentos medioambientales.
Solución: Siemens rediseñó el conjunto de un combustor integrando los distintos componentes en un único diseño de fabricación aditiva (FA) y garantizó una producción en serie fiable.
Sector: Molde
Reto: Aumentar la productividad de los equipos de moldeado por inyección existentes.
Solución: Diseños de moldes que incorporan refrigeración conformal con injertos fabricados aditivamente en acero martensítico envejecido.
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Sector: Aeroespacial
Reto: Desarrollo de nuevos actuadores de control de flujo (AFC) con diseños novedosos para aeronáutica para la mejora del flujo del fluido en futuros motores UHBR.
Solución: Fabricación por SLM de actuadores de control de flujo con diseños optimizados y complejos, capaces de ser instalados en espacios reducidos en aviones de motores de alta eficiencia.
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Sector: Mineria
Reto: Reducir el coste y mejorar la fiabilidad de la producción del componente de carcasa deslizante de un martillo de fondo (DTH, por sus siglas en inglés).
Solución: Utilizar la fabricación aditiva para reducir el número de componentes de acero martensítico envejecido, que es más resistente a la corrosión por picadura.
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Sector: Automoción
Reto: Reducción sustancial del peso, menos partes componentes, menos pasos de ensamblado y funcionalidad integrada de protección de viandantes de una cubierta con bisagra fabricada mediante métodos de fabricación aditiva de metales.
Solución: Para reducir el número de pasos de prueba, se simularon las distorsiones. Gracias a las contramedidas aplicadas para compensar la deformación, se redujo el tiempo de producción de las piezas sin dejar de cumplir los objetivos de calidad.
Sector: Molde
Reto: Diseño y fabricación de molde para conformado de tubos PA12, con el fin de optimizar el proceso de fabricación y facilitar el montaje al operario; reducir costes y plazos de entrega.
Solución: Fabricación de molde adaptado en acero inoxidable AISI 316L, impreso en partes mediante tecnología SLM y soldado tras fabricación.
Sector: Bienes de consumo
Reto: Fabricación aditiva e impresión 3D vs. fresado tradicional con CNC en el desarrollo de prototipos industriales de suelas para calzado.
Solución: Utilización de la impresión 3D como una alternativa más eficiente para la fabricación de prototipos de suelas, reduciendo así costes económicos y de tiempo.
Sector: Bienes de consumo
Reto: Desde HP se plantea la creación de una nueva máquina de pintura robótica más precisa y sostenible que las preexistentes en el mercado.
Solución: Crear una máquina de pintura con mejores funcionalidades y sistemas compactados es poder diseñar piezas más pequeñas, más ligeras y con geometrías complejas, gracias a la fabricación aditiva.
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Sector: Ciencia
Reto: Fabricación aditiva vs. convencional de un kit de separadores de 316L para imanes superconductores. Análisis técnico-económico de viabilidad.
Solución: El cliente ha visto una oportunidad clara de mejora de procesos y ha apostado por la fabricación aditiva en el caso de estos kits que antes se fabricaban por mecanizado.
Sector: Médico
Reto: Diseño y fabricación de órtesis a medida con el objetivo de mejorar la ergonomía del producto sanitario actual. Prolongar su uso durante el tratamiento y en consecuencia reducir el dolor.
Solución: Alternativa de órtesis adaptadas a la anatomía de cada paciente con afección de rizartrosis. Diseño ergonómico a medida, ligero e impreso en material biocompatible.
Sector: Bienes de consumo
Reto: Utilización de técnicas de impresión 3D para la fabricación de hormas de calzado evitando así las técnicas sustractivas de fabricación actuales.
Solución: Introducción de técnicas de impresión 3D en las fábricas de calzado para la producción de hormas para el desarrollo de muestras, reduciendo así costes económicos y de tiempo.