17 febrero 2022
El Additive Manufacturing y las ventajas implícitas de esta tecnología ponen ante muchos empresarios un amplio abanico de posibilidades tecnológicas: las realizaciones obtenidas mediante la manufactura aditiva y la impresión 3D son hoy de una calidad muy elevada y, por tanto, ya no se emplean únicamente como prototipos, sino también como componentes estructurales caracterizados por altas prestaciones mecánicas y físicas garantizadas por los propios materiales con los que se fabrican.
En el ámbito industrial, el Additive Manufacturing se utiliza a menudo como primer proceso en la producción de elementos de gran formato que, posteriormente, requieren un mecanizado adicional por arranque de viruta para obtener acabados y tolerancias de alta calidad. De aquí surge la necesidad de integrar ambos procesos productivos en una única máquina capaz de ofrecer a las empresas las ventajas implícitas de las dos tecnologías: la producción aditiva y la producción sustractiva.
BEAD es la respuesta a esta necesidad: una máquina híbrida nacida de la sinergia entre Belotti y CEAD, empresa especializada en el desarrollo de soluciones innovadoras para impresiones 3D de gran formato en material compuesto.
BEAD combina en un único sistema la velocidad y el potencial creativo de los procesos de producción aditiva de las tecnologías de impresión 3D con la precisión y la fiabilidad de un centro de fresado CNC Belotti. A través de la integración de un extrusor CEAD para la producción aditiva (de dimensiones y capacidades variables) en un centro de mecanizado CNC Belotti de 5 ejes, BEAD permite producir piezas suficientemente sobredimensionadas para ser acabadas con las tolerancias requeridas, con tiempos y consumos de materia prima inferiores a los métodos tradicionales.
La producción aditiva se encuentra con el mecanizado CNC: nuevos horizontes productivos necesitan nuevas tecnologías
Como tecnología de producción, la impresión 3D o impresión aditiva está encontrando cada vez más aplicaciones: respecto a las tecnologías productivas tradicionales, ayuda a producir más rápidamente, ofreciendo una mayor libertad de diseño y reduciendo notablemente los costes.
La máquina BEAD se inserta en este contexto, haciendo posible la impresión 3D de grandes piezas utilizando materiales termoplásticos reforzados con fibra. Integrando la flexibilidad y la velocidad de las tecnologías de producción aditiva con la precisión de un mecanizado de fresado a control numérico, BEAD ofrece a las empresas una solución tecnológica innovadora, flexible y personalizable.
Por sí sola, la producción aditiva a gran escala no puede proporcionar el acabado y las tolerancias garantizadas por los procesos de arranque de viruta. Por otro lado, el proceso de fresado genera un gran desperdicio de material que debe ser eliminado y que, al final, impacta en la economía de la producción.
La combinación de producción aditiva y sustractiva ofrece, por tanto, lo mejor de ambos mundos: la producción aditiva permite reducir considerablemente los tiempos de trabajo respecto a los procesos de fresado, mientras que estos últimos aseguran precisión y repetibilidad.
Las ventajas que ofrecen las dos tecnologías
Resumiendo, podemos comparar las ventajas aportadas por las dos tecnologías:
Impresión 3D
- Libertad de diseño
- Forma casi final
- Automatización
- Materiales reciclables
Fresado CNC
- Superficie lisa
- Tolerancias
- Automatización
- Precisión
BEAD reúne en sí todas estas ventajas y puede configurarse en diferentes modelos en función de los volúmenes de impresión, la capacidad de extrusión y las orientaciones de impresión requeridas.
Los sectores de aplicación del Additive Manufacturing
Los sectores que han impulsado el desarrollo de las tecnologías de impresión 3D son el automotriz y el aeronáutico. Sectores con los que Belotti se relaciona desde sus orígenes y que reconocen a Belotti un indiscutible liderazgo tecnológico. Las aplicaciones de los procesos de producción aditiva amplían enormemente los escenarios de destino, y la elección de Belotti de integrar la producción aditiva dentro de su oferta va precisamente en esta dirección.
Las potencialidades de aplicación de esta tecnología son infinitas: los primeros sectores de destino son el automotriz, el aeroespacial, el náutico y el design, para los cuales se han producido moldes, modelos, herramientas y piezas terminadas.
Las características técnicas de BEAD y sus principales ventajas
BEAD es una solución tecnológica que presenta las siguientes características:
- Integración de los procesos de producción aditiva y sustractiva en una única solución híbrida
- Impresión en 5 ejes de geometrías complejas
- Orientación del extrusor a 45°
- Capacidad de extrusión de 12 kg/h a 80 kg/h para satisfacer las diferentes necesidades de la industria y los volúmenes de impresión
- Temperatura máxima de extrusión hasta 400°C para imprimir materiales de altas prestaciones
- Electromandrino de 15 a 42 kW
- Precisión de fresado hasta 0,01 mm/m (lineal) y +/- 12 arcsec (rotacional)
- Cambiador de herramientas de 8 a 60 posiciones para las operaciones de fresado
Ventajas:
- Eliminación del trabajo manual para un proceso más automatizado: de una geometría CAD a la producción del molde sin necesidad de fabricar un modelo
- Menor inversión
- Optimización del espacio respecto a las tecnologías individuales
- Plazos de entrega más cortos y costes de producción reducidos
- Menor uso de material y menos residuos para una producción más eficiente
Mayor sostenibilidad gracias al uso de materiales reutilizables y reciclables
La orientación a 45 grados del extrusor
BEAD se diferencia de otras soluciones presentes en el mercado de tecnologías de impresión 3D porque permite elegir entre diferentes orientaciones de impresión. Además de la impresión tradicional a 90°, con BEAD es posible orientar el extrusor a 45°, permitiendo imprimir también formas completamente cerradas sin soportes, reduciendo los tiempos de impresión y mejorando la adhesión entre capas, equilibrando las propiedades mecánicas y térmicas del material.
Gracias a este particular plus tecnológico:
- se utiliza menos material: no se necesitan soportes para zonas en voladizo
- se emplea menos tiempo: mejor adhesión entre capas
- se obtienen formas completamente cerradas
Los materiales mecanizables
La solución BEAD es capaz de imprimir y mecanizar materiales termoplásticos reforzados con fibras de distintos tipos (desde vidrio hasta carbono y fibras naturales) y puede emplearse para la realización de piezas estructurales incluso de grandes dimensiones, posteriormente acabadas mediante mecanizado CNC. BEAD procesa gránulos de diferentes tipos de polímeros termoplásticos: desde PP y PETG hasta polímeros de altas prestaciones como PESU y PEEK. A diferencia de los plásticos termoestables, los termoplásticos son reciclables y reutilizables, haciendo el proceso más sostenible y menos impactante para el medio ambiente.
Los motivos del éxito del Additive Manufacturing
Los principales motivos que llevan a las industrias a recurrir al Additive Manufacturing están relacionados con los siguientes factores productivos:
- la actualización de su equipamiento productivo mediante la exploración de tecnologías emergentes;
- la búsqueda constante de una manera más eficiente de producir;
- la reducción de los tiempos de salida de las actividades de Investigación y Desarrollo;
- el incremento de la flexibilidad productiva.
La integración de la producción aditiva con el mecanizado de fresado a control numérico responde aún más precisamente a estos factores. A las ventajas ofrecidas por las tecnologías de impresión 3D se suman las ventajas del mecanizado por arranque de viruta: precisión, repetibilidad, velocidad de ejecución. Al reunir en una única tecnología la producción aditiva y sustractiva, se supera el estrecho perímetro de la prototipación para entrar en el mundo de la producción industrial en serie a gran escala.
