FABRICACIÓ ADDITIVA

Fabricació additiva

La fabricació additiva es fa dipositant el material, generalment per capes, i consolidant amb diferents tecnologies fins a obtenir la peça final.

Tant pel que fa a la mida de les sèries, com als materials que s’utilitzen o fins i tot a la possibilitat d’ajustar les ordres de fabricació per fer front a canvis en el disseny. Permet donar resposta a la tendència global de personalitzar els productes.

La tecnologia permet fabricar geometries tridimensionals complexes que no és possible fabricar amb altres tecnologies, així com reduir el nombre de peces d’un conjunt. També permet fabricar estructures lleugeres o utilitzar materials especials. Per tant, és molt important per a una indústria que vol fabricar peces de més valor afegit.

La possibilitat de fabricar sèries curtes de productes molt adaptats a l’usuari permet competir en qualitat, innovació i flexibilitat. Si el criteri “preu” disminueix la seva importància relativa, la fabricació propera cobra sentit.

Permet agilitzar el procés de disseny i desenvolupament de producte, així com la fabricació. És un procés molt interessant per a sectors industrials que volen innovar contínuament els seus productes.

Es tracta d’una tecnologia d’aplicació en molts sectors industrials, ja sigui a l’àmbit de la producció (que actualment encara està limitada pels costos de producció i la disponibilitat de materials) o bé per a la fabricació de prototips i utillatges.

Processos de fabricació additiva

Material extrusion

El material extrusion o fused deposition modeling, és probablement el procés de fabricació additiva més conegut. Sempre que pensem en una impressora 3D ens imaginem un dispensador alliberant filaments de material de plàstic calent en diferents capes que es van solidificant per crear un objecte; això és el material extrusion. Utilitza gran varietat de termoplàstics i filaments farcits de metall o fusta. A causa del seu acabat més pobre s’utilitza només per prototips.

VAT Photopolymerisation

El procés de fotopolimerització VAT difereix d’altres processos de fabricació additiva en el fet que comença amb l’ús de líquid en comptes de pols o filament. La resta de processos additius varien tot i que tots utilitzen resines de fotopolímer. És un procés excel·lent per produir peces de gran detall i superfícies suaus; ideal per la joieria, les aplicacions mèdiques i motlles d’injecció.

Binder Jetting

És un procés similar al material jetting, tot i que utilitza material en pols i un agent de fixació. Els dispensadors dipositen petites gotes de material fixador sobre una capa superfina de metall en pols, ceràmica o vidre. El resultat són múltiples capes originades quan el llit de material en pols cau cap a baix cada cop que s’ha creat una capa. Ideal per aplicacions estètiques com el disseny en arquitectura i mobles. No té aplicacions genèriques a causa de la fragilitat del producte.

Material Jetting

Aquest procés de fabricació additiva utilitza una tecnologia de degoteig segons la demanda (drop-on-demand). De la mateixa forma que una impressora 2D, petits dispensadors alliberen gotetes encerades de fotopolímer, capa per capa. Amb llum UV se solidifica la capa creada abans de crear la següent. És un mètode ideal per a crear prototips amb gran detall i acabats d’alta precisió; permet utilitzar diferents colors i materials en una sola impressió.

Powder Bed Fusion

El PBF implica material en pols fos fins a un cert punt que permet les partícules fusionar-se entre sí. Les partícules es fonen en varis processos de PBF. El plàstic o metall en pols es fon amb energia tèrmica en forma de làser, barres d’electrons o impressió climatitzada. Una capa ultrafina de material s’escampa amb una fulla per sobre de la capa precedent. El material està dipositat en un reservori pròxim que el va alliberant a mesura que es van creant les capes. Degut a la seva rigidesa i gran acabat, és un procés aplicable en tots els àmbits.

Sheet Lamination

És un procés de laminació en el qual capes ultrafines de material s’enganxen entre sí alternant capes d’adhesiu. Aquest procés de fabricació (anomenat laminated object manufacturing) permet utilitzar diferents tipus de materials com per exemple capes de paper o metall. Una vegada acabat l’assemblatge de les diferents capes, es talla amb làser, ganivet de metall o fulla de tungstè el material creat per tal de donar-li la forma definitiva en 3D. Es recomana per crear objectes no funcionals, degut a la seva rapidesa i baix cost de fabricació.

Directed Energy Deposition

També anomenat metal deposition, utilitza energia tèrmica altament focalitzada a través de làser, barra d’electrons o arc de plasma per tal de fondre i fusionar material projectat cap a una cambra escalfada, des de metall en pols o filaments. El procés additiu utilitza metall, tot i que alguns sistemes de DED utilitzen ceràmica en pols o polímers. El sistema habitualment funciona mitjançant 4 o 5 eixos. És un dels pocs processos de fabricació additiva que es pot utilitzar per reparar eines i components en les indústries aeroespacial, defensa i automoció.

Grups amb aquesta capacitat tecnològica: