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Las piezas metálicas más rápidas del mundo por pulverización en frío
Deposición supersónica de partículas/ pulverización en frío
Deposición supersónica de partículas (SPD) o pulverización en frío (CS) es un proceso de fabricación aditiva. Durante este proceso de consolidación de materiales, las partículas de tamaño micrométrico de un metal o aleación se aceleran a través de una pistola de pulverización equipada con una boquilla de cohete De Laval utilizando un gas calentado a alta presión, como helio o nitrógeno. (1). Las partículas salen a velocidades supersónicas y se consolidan al impactar contra una superficie sólida con energía suficiente para provocar una deformación plástica y la unión con el material subyacente. Véase la figura 1.
Este proceso de recubrimiento y consolidación de polvo en estado sólido de alta energía es un método eficaz para la aplicación de metales, aleaciones metálicas y mezclas de metales para numerosas aplicaciones. La ausencia de calor en el proceso lo hace ideal para su uso con materiales reactivos como el titanio, el aluminio y el magnesio. El procesamiento en estado sólido permite aplicar revestimientos gruesos sin comprometer la tolerancia dimensional o la metalurgia subyacente de una pieza matriz, lo que hace que la pulverización en frío sea ideal para procesos de recuperación y reparación. La pulverización en frío también puede utilizarse para fabricar piezas de forma aditiva. La característica más interesante de la pulverización en frío es la velocidad con la que puede depositar material, con tasas de deposición de hasta 6 kg por hora.
SPEE3D - La historia de Steve y Byron - De los coches solares a la fabricación aditiva
Con la misión de facilitar la fabricación aditiva, Byron Kennedy y Steven Camilleri fundaron SPEE3D para fabricar piezas metálicas con rapidez, calidad constante y costes reducidos. Impresoras SPEE3D permiten el proceso de fabricación aditiva de metal más asequible del mundo; fabrican piezas metálicas de la forma más rápida posible, aprovechando la tecnología de pulverización en frío de metal para producir piezas metálicas de calidad industrial en cuestión de minutos, en lugar de días o semanas. SPEE3D utiliza un proceso patentado que emplea la tecnología de pulverización en frío de metal en lugar de depender de láseres de alta potencia y gases caros, lo que permite la flexibilidad de la impresión 3D de metal a costes de producción normales. El proceso utiliza aire comprimido en lugar de helio o nitrógeno para propulsar el polvo.
Byron y Steven llevan más de 15 años trabajando juntos. Se conocieron inicialmente como miembros del equipo World Solar Car Challenge de la Universidad Charles Darwin y compitieron juntos en el Desert Rose entre 1987 y 2005. (1). En 2000, el Desert Rose obtuvo el récord mundial de velocidad de 107 km/h para coches solares.
En 2002 fundaron In Motion Technology (IMT) para comercializar la tecnología de motores de flujo axial desarrollada para el Desert Rose. Esta tecnología de motores se utiliza actualmente en todo el mundo y es uno de los productos comerciales más exitosos de las carreras de coches solares. Con los beneficios de la venta de IMT, ambos crearon SPEE3D.
La nueva tecnología de fabricación aditiva desarrollada por SPEE3D conocida como Deposición 3D Supersónica (SP3D) (2) dispara material a través de una boquilla de motor a reacción a velocidades de hasta Mach 3 y se deposita sobre un sustrato maniobrado por un brazo robótico de seis ejes en patrones geométricos capa a capa. El robot mueve la placa según sea necesario para construir las geometrías específicas ordenadas por el archivo CAD STL (Standard Template Library).
En este proceso, la pura energía cinética de las partículas al chocar entre sí hace que los polvos se unan para formar una pieza de alta densidad con propiedades metalúrgicas superiores a las de una fundición de metal. Las piezas pueden manipularse con seguridad inmediatamente después de su fabricación. El proceso permite imprimir piezas metálicas entre 100 y 1.000 veces más rápido que los métodos de impresión 3D de metales existentes.
La Fig.2 muestra la pieza de cobre que SPEE3D construyó en sólo 11 minutos(3).
SPEE3D sigue siendo un proveedor innovador de tecnología de fabricación aditiva basada en metales y se centra en el desarrollo, montaje y distribución de máquinas y soluciones de sistemas integrados basados en su tecnología patentada de pulverización en frío. La innovadora tecnología de SPEE3D ha contribuido a una producción más rápida, económica y escalable que las técnicas tradicionales de impresión metálica para cobre y aluminio, y permite su aplicación en varios sectores, incluido el naval, defensa y aeroespacial (4).
Referencias
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