Workflow para la impresión 3D de metales

Del modelo CAD a piezas metálicas funcionales

 


                                                                 

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En este artículo te explicaremos el workflow a seguir para conseguir que tu modelo CAD acabe siendo una pieza metálica funcional con la ayuda de la impresión 3D. Encontrarás los aspectos fundamentales a tener en cuenta en el diseño de la pieza, consejos para la impresión en metal, los procesos térmicos para obtener una pieza metálica y una introducción al postprocesado de metales.

 

Tabla de contenidos

Diseño orientado a la impresión de metales

Como imprimir en metal

Desagregación y sinterizado

Postprocesando modelos metálicos


Diseño orientado a la impresión de metales

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En la impresión 3D de metales existen requerimientos de diseño para conseguir que el modelo no se deforme una vez la pieza pase por el tratamiento térmico de desagregación y sinterizado.

Volumen máximo de impresión

Para que la pieza impresa se sinterice correctamente es necesario que no supere un volumen de 100*100*100mm, ya que por encima de este volumen pueden quedar partes del modelo sin ser tratadas térmicamente, afectando a su estabilidad estructural.

Nota: los mejores resultados superficiales después del proceso de sinterizado se obtienen en piezas con un volumen igual o inferior a 60*60*60mm.

Relación entre la altura y el ancho

Para evitar la deformación durante el proceso de desagregación, es necesario que el modelo cumpla con las siguientes relaciones entre el alto y ancho de la pieza.

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Las torres o pilares deben de tener como mínimo un grosor de 1 unidad por cada 3 unidades de altura.

Las torres que no cumplan con esta relación terminaran torciéndose en una dirección.

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Las paredes sin apoyo deben tener como mínimo un grosor de 1 unidad por cada 6 unidades de altura. 

Si las paredes son más finas de esta relación, colapsaran durante el proceso de desagregación.

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Los agujeros horizontales deben de ser un 119% más anchos para compensar la contracción del material.

Diseñar los agujeros con forma de lagrima sirve para compensar la caída del material al desagregarse el material.

Nota: las paredes deben de tener un grosor superior a 1.19mm para evitar su deformación después del proceso de sinterizado.


Como imprimir en metal

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Imprimir con metales es un proceso bastante sencillo si se tienen en cuenta los siguientes aspectos:

Escalar el modelo para compensar la contracción

Después de realizarse el proceso de desagregación y sinterizado la pieza se contrae en todas las direcciones. Para obtener una pieza con las medidas deseadas se debe incrementar las medidas en 119% en la dirección de los ejes X e Y, y en 124% en la dirección del eje Z.

Adhesión a la superficie de impresión

La primera capa es fundamental para la estabilidad de la pieza durante los tratamientos térmicos. Por ello es muy importante calibrar correctamente la impresora, habilitar el mesh mapping y hacer uso de magigoo para metales. magigoo-metal

Dejar enfriar la pieza lentamente

Los modelos impresos con metales se deben dejar enfriar más lentamente que con otros materiales, ya que es un material propenso a hacer warping y cracking por cambios bruscos de temperatura.

Para ello deja la pieza dentro de la impresora al menos 10 minutos después de haber finalizado la impresión.

 

Nota: visita los siguientes artículos para conseguir información más detallada de como imprimir metales:

Como imprimir Ultrafuse 316L

Como imprimir Ultrafuse 17-4PH

Ultrafuse 316L: Consejos y trucos

Ultrafuse 17-4PH: Consejos y trucos

 


Desagregación y sinterizado

Una vez haya terminado el proceso de impresión, la pieza que se obtiene es frágil y no tiene las propiedades que tendría un metal. La pieza en este punto se denomina "pieza verde". Para conseguir que la pieza tenga propiedades metálicas hay que someterla a dos procesos térmicos.

En el siguiente enlace encontrarás las empresas que realizan estos tratamientos térmicos en tu país: Ultrafuse distributors.

Puedes conocer más acerca de estos procesos en las guías de procesos de Ultrafuse:


Postprocesando modelos metálicos

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Finalmente la pieza estará lista para ser utilizada o postprocesada. Podrás realizar los mismos trabajos de postprocesado que tiene cualquier otra pieza metálica, tales como: taladrado, soldadura, pulidos, entre otros.

En este artículo encontrarás en qué consisten estos procesos y como realizarlos: Postprocesado de piezas metálicas.

 

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Es importante mantener tu impresora en buenas condiciones para sacarle el mejor partido. En esta tabla puedes encontrar una lista con los procedimientos para realizar el mantenimiento de los extrusores y con que frecuencia se deben hacer. Plan de mantenimiento

 

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