Salto de tamaño en la impresión 3D de metal con una nueva tecnología de flujo de aire
Un nuevo sistema "AirSword" de EOS AMCM limpia literalmente el aire del interior de la cámara de impresión, eliminando el hollín y los residuos para permitir impresiones metálicas a una escala sin precedentes.
AMCM, fabricante de grandes impresoras 3D de metal desarrolladas como spin-off de EOS, ha lanzado lo que denomina «un gran avance en la fabricación aditiva de metal a gran escala». Se trata de un nuevo sistema de flujo de gas denominado AirSword, que permite la impresión por fusión por láser en lecho de polvo (LPBF) a gran escala sin sacrificar la precisión ni la calidad de la pieza, según la empresa.
Las tecnologías de fabricación aditiva como LPBF y otros métodos basados en polvo y láser se enfrentan a importantes retos de escalado. Aunque el LPBF es conocido por proporcionar piezas con un alto nivel de detalle, la ampliación de su área de construcción más allá de 1 m × 1 m se ha visto limitada históricamente por un flujo de gas inadecuado, según AMCM, que provoca turbulencias, la acumulación de humo y hollín e interferencias con la trayectoria del láser.
.
El concepto AirSword de AMCM se diseñó para superar estas restricciones. En las máquinas LPBF de gran formato, como la nueva M 8K y la prevista M 10K de la empresa, el sistema proporciona un flujo de gas dinámico y multicapa que cubre toda la zona de construcción. Un emisor de gas central divide el flujo en dos corrientes opuestas a lo largo del eje de la cámara, empujando el humo y los residuos lateralmente hacia los tubos de escape. Esto evita que el humo se desplace por la cámara e interfiera en la trayectoria del haz láser, incluso durante impresiones largas.
«Diseñamos el concepto AirSword utilizando exhaustivas simulaciones de dinámica de fluidos computacional para optimizar los patrones de flujo de las grandes cámaras LPBF», afirma Georg Fey, director del equipo de aplicaciones e innovación de AMCM. «Estas simulaciones guiaron el diseño de las salidas de las boquillas de flujo y la dinámica general del flujo. El dispositivo en sí se fabrica en nuestro sistema M 4K, aprovechando la libertad de diseño de LPBF para crear una solución de flujo de gas altamente eficiente y personalizada.»
Una ventaja destacada de AirSword es su capacidad para mantener limpios el cristal y la óptica láser dirigiendo continuamente el flujo contra la acumulación de hollín, un problema que a menudo degrada la fidelidad de impresión en las construcciones de larga duración.
Según AMCM, el sistema M 8K ya cuenta con ocho láseres de 1 kW con un lecho de polvo de 0,7 m² y un volumen de construcción de 800 × 800 × 1.200 mm. El diseño se ha concebido para ofrecer un rendimiento industrial, ya que permite manipular hasta cinco toneladas de polvo manteniendo la precisión en el eje Z. La futura M 10K amplía la planta a una superficie total de construcción de 1.000 × 1.000 mm.
Como complemento de AirSword, AMCM integra módulos avanzados de control de procesos, como SmartFusion y EOState Exposure OT, que, según la empresa, ayudan a reducir los controles de calidad posteriores a la construcción y mejoran la supervisión in situ.
AMCM sostiene que, al minimizar las piezas móviles en el subsistema de gestión de gases, AirSword ofrece un funcionamiento fiable y de bajo mantenimiento, al tiempo que preserva la velocidad, precisión y robustez que hacen del LPBF el método preferido para piezas metálicas de precisión.
«Diseñar un sistema de este tamaño implica una serie de retos», afirma Martin Bullemer, director general de AMCM. «Integrado con tecnologías avanzadas de control de procesos como SmartFusion y EOState Exposure OT, AirSword mejora la garantía de calidad durante el proceso, reduciendo la necesidad de realizar pruebas exhaustivas después de la construcción.»
Con la introducción de AirSword y la ampliación a los sistemas M 8K / M 10K, AMCM pretende suministrar componentes metálicos cada vez más grandes sin comprometer la calidad de la superficie ni la productividad.
También de interés:
Escuche el podcast de All3DP:
Licencia: El texto del artículo "Salto de tamaño en la impresión 3D de metal con una nueva tecnología de flujo de aire" de All3DP Pro está bajo una licencia de Atribución 4.0 CC BY 4.0..