Fabrica piezas de cobre en pocos minutos - Dorothee Quitter

16 de mayo de 2018

Debido a desafíos técnicos, anteriormente el cobre no era muy adecuado para la impresión 3D. El desarrollo de un nuevo proceso podría cambiar eso ahora.

Desde la moneda y los adornos originales hasta la fabricación de productos electrónicos en la actualidad, el cobre sigue siendo un material popular, ya que no solo tiene una larga vida útil y una textura no corrosiva. También es uno de los mejores conductores de energía, lo que lo convierte en la pieza central de la mayoría de los cables eléctricos en edificios y devanados en 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 de metal se funde bajo una guía controlada por computadora.

Nuevas tecnologías necesarias para el cobre
Para el cobre, sin embargo, este proceso es difícil. La alta reflectividad al incidir en el láser de fibra infrarrojo convencional evita la absorción de energía y, por lo tanto, el proceso de fusión. Además, la conductividad térmica del cobre disipa el calor del último baño fundido y, por lo tanto, reduce la efectividad del proceso. Aunque ya existen métodos que pueden procesar cobre, estos siguen siendo muy caros y, por lo tanto, no se utilizan ampliamente. Estos incluyen la fusión por haz de electrones o la fusión por haz de láser verde desarrollado por el Instituto Fraunhofer.

separación ultrasónica de partículas
Un método que no depende de la soldadura térmica para la fabricación aditiva de piezas de cobre es la tecnología Supersonic 3D Deposition (SP3D) de Spee3d de Australia. El proceso de impresión se lleva a cabo aquí mediante una boquilla de cohete, que acelera las partículas a la triple velocidad supersónica 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 fusionen en un objeto muy denso. Sus propiedades metalúrgicas son aproximadamente 80-95% del material sólido. La aplicación de las partículas metálicas de 25-35 micrones se realiza en aproximadamente deposición en capas en el orden que el programa de impresión considere ideal. La velocidad es de 20 a 100 g / min.

Caracteristicas de diseño
Las restricciones de diseño se aplican a los espesores de pared, que deben tener un espesor mínimo de 6 mm. Además, los orificios y cavidades delgados son difíciles de implementar por parte de la impresora, por lo que el posprocesamiento de la máquina suele ser más barato y más rápido de implementar. Como 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 la lectura en el programa de impresión y la posterior conversión al proceso de impresión. Por cierto, el programa simula el elemento a imprimir para que puedas ver con una precisión de casi 100% cómo queda la pieza terminada al final.

Las posibilidades de aplicación son múltiples, ya que el cobre se puede combinar fácilmente con aluminio y otros materiales. Esto lo hace adecuado para una amplia gama de usos, como el sector de la automoción, donde se puede utilizar desde piezas de motor 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/