A pesar de estar presente desde la década de 1980, la fabricación de piezas metálicas en 3D comenzó a ganar popularidad recientemente, convirtiéndose en uno de los temas más candentes de la industria. 🏭

Entre las razones que explican este aumento en la popularidad, la más relevante es un esfuerzo multisectorial para dejar de confiar únicamente en las técnicas de fabricación tradicionales para la producción de piezas metálicas.

Por lo tanto, las grandes inversiones han impulsado un aumento en la intensidad de los esfuerzos de I + D en el campo de la impresión 3D de metal. Como resultado, las tecnologías de fabricación de aditivos metálicos están avanzando rápidamente y vemos una explosión en la cantidad de nuevas tecnologías que se anuncian.

De hecho, la evolución ha sido tan significativa que hoy en día hay una gran cantidad de opciones para imprimir en 3D piezas metálicas de alta calidad. No obstante, los ingenieros, diseñadores y propietarios de productos interesados en implementar esta técnica de fabricación en su proceso de producción aún tienen dudas y preguntas al respecto.

Aquí en embuticion.com, a menudo recibimos a usuarios que se preguntan si vale la pena invertir una cantidad tan elevada de dinero para reemplazar las máquinas tradicionales con impresoras 3D.

De hecho, los precios siguen siendo relativamente altos y la adquisición de una impresora 3D de metal solo para superar las limitaciones de diseño y las restricciones de las técnicas tradicionales puede que no sea el mejor movimiento todavía.

Sin embargo, adquirir una impresora 3D de metal no es el único medio para comenzar con esta técnica de producción. Una alternativa particularmente interesante es comenzar a imprimir piezas de metal, a una pequeña fracción del costo, a través de los servicios de impresión 3D.

¿Cuáles son las ventajas de la fabricación de piezas metálicas en 3D en comparación con otras técnicas?

La fabricación de piezas metálicas en 3d se ha convertido en una tendencia continua en la industria. Su principal ventaja radica en una expansión continua en la gama de metales, aleaciones y compuestos metálicos que se pueden producir en esta tecnología.

Los materiales de impresión 3D disponibles actualmente permiten a los fabricantes producir partes de cualquier propiedad química y mecánica deseada. Sin embargo, hay un par de otros beneficios de producir piezas metálicas con impresión 3D en lugar de tecnologías tradicionales.

Reducción en los plazos de entrega para prototipos

En primer lugar, la ventaja más conocida de la fabricación aditiva es una transición más rápida desde la etapa de diseño a la producción de la pieza final. La mayor parte del tiempo se guarda debido a la cuestión de la instrumentación.

Por lo general, no se requieren herramientas específicas ni dispositivos de mecanizado para procesar la pieza después de que se imprima en 3D. El operador solo necesita eliminar elementos, como estructuras de soporte, creados durante el proceso de impresión.

Esto permite disminuir significativamente el tiempo de post-procesamiento. No es necesario mecanizar la pieza utilizando fresado o torneado para ajustar su forma.

El mecanizado, previamente necesario para crear agujeros o agregar otros elementos de conexión  tampoco es necesario. Por lo tanto, la impresión 3D de piezas metálicas se traduce en acortar los plazos de entrega a días en lugar de semanas.

La producción de grandes series de los mismos elementos utilizando moldeo por inyección puede ser financieramente razonable. Sin embargo, primero se deben fabricar los moldes y luego se debe optimizar la velocidad de la línea de producción y toda la fábrica.

Como resultado, la primera parte puede suceder después de 15 a 60 días, mientras que en el caso de la impresión en 3D, el tiempo de entrega puede reducirse a solo 2 o 3 días para un prototipo.

Ventajas de costes a través de la reducción de residuos materiales

Otra ventaja resultante de la producción de metal con fabricación aditiva es la reducción en el desperdicio de material.

En la impresión 3D de metal, la materia prima se agrega y se forma capa por capa, en lugar de restar o recortar una figura sólida a granel. Por lo tanto, el material se coloca solo donde se necesita y se reduce el costo del material primario utilizado para producir un componente. Eso hace que la impresión 3D sea una tecnología eficiente en recursos.

Además, las piezas rediseñadas para la impresión 3D pueden alcanzar una masa final igual a ¼ del peso de la versión anterior. Puede ser beneficioso para aplicaciones automotrices y aeroespaciales.

Nuevo enfoque al diseño

Al observar las piezas de metal desde una perspectiva de diseñador, las tecnologías de impresión 3D permiten la producción de estructuras únicas y complejas.

Tradicionalmente, algunos elementos que no se pueden moldear deben agregarse al elemento en la postproducción. Por ejemplo, agregar los orificios y las roscas requiere mecanizar la pieza después de retirarla del molde.

Eso aumenta el tiempo y el esfuerzo necesarios para fabricar una forma deseada. Debido a la fabricación aditiva, la complejidad de la pieza no genera costos adicionales.

Donde antes era necesario usar varias partes separadas dentro de una estructura retorcida o soldada, ahora solo se requiere una parte. Y puede ser fabricado como una sola pieza.

Aquí puedes ver cuales son las ventajas de los aceros dual phase

Caso de negocios: el impacto de la impresión 3D de metal en el rendimiento del negocio

Tomando en consideración uno de nuestros casos de negocio actuales, se pueden mencionar algunas de las principales ventajas de la fabricación aditiva de metales. Un colector, que es un tubo para aplicaciones fluídicas, que se ramifica en varias aberturas diferentes, se produjo mucho más rápido y sin complicaciones.

En primer lugar, la fabricación de piezas metálicas en 3d permitió simplificar un montaje complejo en un solo componente. Las seis piezas individuales, que antes tenían que ser soldadas entre sí, se fusionaron en una pieza impresa en 3D.

No todo es perfecto

⌛ Por contra, el tiempo de producción de la impresora 3d aún es muy superior al de embutición . En el caso de las tecnología de embutición, una pieza se fabrica menos de una decima parte del tiempo que en impresión 3D.

Pruebas del prototipo

Según los investigadores que probaron el prototipo, el rendimiento mecánico de la pieza también mejoró.

El flujo de fluido en el interior de las tuberías aumentó y hubo una notable reducción del 90% en las vibraciones. Esto se debe a que, en términos de geometría, no había limitaciones en el diseño de los canales internos, por lo que el flujo podía ser optimizado.

⚙️ Como resultado, la compañía notó ingresos financieros adicionales por la venta de la máquina mejorada. La realización de los prototipos de las piezas en la impresión 3D de metales en lugar de las tecnologías convencionales permitió hacerlas muy eficientes. Después se realizó la producción de las series de piezas con la técnica de la embutición y, por lo tanto, fueron más competitivas en el mercado.

Conclusión

En resumen podemos decir que la impresión de metales en 3d es muy buena para la creación de prototipos , pero para las series de piezas medianas y grandes es mucho mejor realizar embutición+corte o soldadura láser 3D.