16 de mayo de 2018

Fabricar piezas de cobre en pocos minutos - Dorothee Quitter

Debido a las dificultades técnicas, el cobre no era hasta ahora muy adecuado para la impresión 3D. Ahora, el desarrollo de un nuevo proceso podría cambiar esa situación.

Desde las monedas y adornos originales hasta la fabricación de productos electrónicos en la actualidad, el cobre sigue siendo un material popular, ya que no sólo tiene una larga vida útil y una textura no corrosiva. También es uno de los mejores conductores de energía, por lo que es la pieza central de la mayoría del cableado eléctrico de los edificios y de los bobinados de los motores eléctricos. Menos conocidas son las propiedades antimicrobianas que protegen contra insectos y virus, lo que también califica al cobre para uso médico.

A pesar de la variedad de aplicaciones descritas anteriormente, el cobre no ha tenido éxito en un campo cada vez más importante: la impresión 3D. Esto se debe al procedimiento del proceso habitual de impresión 3D mediante soldadura láser. En este proceso, el polvo metálico se funde bajo una guía controlada por ordenador.

Se necesitan nuevas tecnologías para el cobre
Sin embargo, en el caso del cobre, este proceso resulta difícil. La alta reflectividad al incidir sobre el láser de fibra infrarroja convencional impide la absorción de energía y, por tanto, el proceso de fusión. Además, la conductividad térmica del cobre disipa el calor del último baño fundido y reduce así la eficacia del proceso. Aunque ya existen métodos que pueden procesar el cobre, siguen siendo muy caros y, por tanto, su uso no está muy extendido. Entre ellos se encuentran la fusión por haz de electrones o la fusión por haz de láser verde desarrollada por el Instituto Fraunhofer.

separación de partículas por ultrasonidos
Un método que no depende de la soldadura térmica para la fabricación aditiva de piezas de cobre es la tecnología de deposición supersónica en 3D (SP3D) de Spee3d, de Australia. En este caso, el proceso de impresión se lleva a cabo mediante una boquilla de cohete, que acelera las partículas hasta alcanzar una velocidad supersónica triple y se adhiere a un material portador que cuelga de un brazo robótico de seis ejes. La energía cinética de las partículas hace que los metales se fundan en un objeto muy denso. Sus propiedades metalúrgicas son aproximadamente 80-95% del material sólido. La aplicación de las partículas metálicas de 25-35 micras se realiza en una deposición aproximadamente por capas en el orden que el programa de impresión considere ideal. La velocidad es de 20 -100 g / min.

Características de diseño
Las restricciones de diseño se aplican a los espesores de pared, que deben tener un grosor mínimo de 6 mm. Además, los agujeros finos y las cavidades son difíciles de implementar por la impresora, por lo que el post-procesamiento de la máquina es a menudo más barato y más rápido de implementar. Al igual que otros procesos aditivos, SP3D también permite pendientes de hasta 45 ° sin el uso de material de soporte.

La transferencia de datos CAD (STL o Step) se realiza mediante lectura en el programa de impresión y la posterior conversión al proceso de impresión. Por cierto, el programa simula el elemento que se va a imprimir para que pueda ver con una precisión casi 100% el aspecto final de la pieza acabada.

Las posibilidades de aplicación son múltiples, ya que el cobre puede combinarse fácilmente con el aluminio y otros materiales. Esto lo hace adecuado para una amplia gama de usos, como el sector de la automoción, donde puede utilizarse desde piezas de motores hasta disipadores de calor de alto rendimiento para vehículos eléctricos y autónomos. (Qui)

Artículo de: Dorothee Quitter
https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/kupferteile-in-wenigen-minuten-fertigen-a-710428/