Impesora 3D T66 de Solidscape

Las tecnologías destinadas a la generación rápida de prototipos son ya un estándar en los protocolos de diseño de las oficinas técnicas. Casi la práctica totalidad de estas tecnologías se basa en procedimientos de fabricación por capas: LMT (del inglés Layer Manufacturing Technologies).En términos generales, las técnicas LMT consisten en generar una pieza 3D, a base de apilar diversos cortes de la misma en el eje Z. Cada uno de los cortes ó capas, tiene un espesor tan bajo (típicamente del orden de una décima), que puede considerarse que sólo contiene la información 2D de su propio plano. A salida de máquina, sin operaciones de postproceso, el acabado de las piezas es escalonado, con escalones de altura igual al espesor de la capa de construcción. En piezas pequeñas ó muy intrincadas, el pulido puede hacerse impracticable, siendo necesario recurrir a técnicas más precisas, como la InkJet Printing.

 InkJet Printing

Solidscape utiliza una técnica muy parecida a la de las impresoras de chorro de tinta, sustituyendo ésta por un termoplástico de características parecidas a la cera de fundición. Este método es particularmente adecuado para la generación de patrones de precisión (micromecánica, joyería, etc.), dado que aporta un orden de magnitud más que las técnicas LMT convencionales: el espesor de las capas deconstrucción puede llegar a ser de una centésima.. Esto se traduce en unos acabadossuficientemente finos y precisos sin postproceso, que permiten abordar directamente losmétodos de reproducción (microfusión, moldes de silicona, etc.).

A fin de generar geometrías libres de estructuras de soporte, se utiliza un segundo material (cera), que permite voladizos y geometrías huecas sin apoyo. La precisión en altura de cada capa se consigue mediante rectificado después de cada deposición. La eliminación del segundo material se realiza en un baño de disolvente, lo que supone una operación de postproceso prácticamente desatendida.
 

 Descripción del funcionamiento

El nuevo sistema de Solidscape propuesto, tiene el nombre comercial de T66. Es un sistema de sobremesa que puede trabajar perfectamente en un entorno de oficina, ya que ocupa poco espacio, requiere poca potencia, no es ruidoso, no utiliza materiales tóxicos y no genera humos ni olores.

Este nuevo sistema ofrece las siguientes mejoras respecto al anterior:

- Mayor fiabilidad por re-ingeniería de varios módulos.

- Mayor velocidad, por la implementación de un algoritmo de velocidad

- Conexión de red para la transferencia de ficheros, en lugar de la tradicional conexión serie.

La operación consiste en las siguientes fases:

Preparación de la carga:

Consiste en disponer del conjunto de modelos que constituirán una construcción en el volumen de trabajo. Para ello, hay que generar cada uno de los modelos en CAD y obtener el fichero geométrico correspondiente, que suele ser un fichero STL, aunque se soportan otros tipos.
En un ordenador independiente, se organiza la construcción, situando y orientando cada modelo. Asimismo, pueden generarse los distintos cortes en este ordenador, de forma que la máquina no destine tiempo a cálculos, dedicándose íntegramente a la propia construcción. Todas estas operaciones están soportadas por el software ModelWorks. Este software también genera, de forma totalmente automática, las estructuras de soporte necesarias.

Preparación de la máquina:

Las piezas se construyen sobre un soporte de foam (ProtoBase), que se corta y se adhiere a la base de aluminio (Protoplate), según las dimensiones que se requieran para la carga a construir.
Se recargan los depósitos de los dos materiales: ProtoBuild, para la pieza y ProtoSupport para las estructuras de soporte. La recarga puede hacerse siempre que sea necesario durante la construcción (piezas grandes).

El cuarto consumible que hay que colocar, es una cinta especial, en un lateral de la máquina, que se utiliza para la verificación durante la construcción: cada capa, las  toberas de deposición marcan un patrón sobre esta cinta, que se lee a continuación con un sensor infrarrojo para validar el proceso ó, en su caso, proporcionar la correspondiente alarma. La atención de esta alarma suele ser una sencilla tarea de mantenimiento, como la limpieza de una de las toberas, por ejemplo.

Construcción de las piezas:

El proceso de construcción es automático y funciona totalmente desatendido. Consiste  en la deposición en cada capa del eje Z de los dos materiales, mediante dos toberas montadas en un carro móvil controlado con precisión en X e Y.

Al terminar cada capa, después de un tiempo de enfriamiento que permita la consolidación de la misma (el ProtoBuild se deposita a 120 ºC y el ProtoSupport a 110 ºC), se rectifica la capa para garantizar la máxima precisión en el eje Z. Durante esta operación, en la que se genera viruta, se pone en marcha un aspirador para mantener limpia la cámara de proceso.