Las aleaciones de aluminio tienen las ventajas de una alta resistencia, resistencia a la corrosión y gran reciclabilidad, y se consideran materiales ideales para automóviles ligeros. Los fabricantes han utilizado la impresión 3D más las aleaciones de aluminio para desarrollar piezas especiales que incluyen geometrías complejas y canales de enfriamiento conformados. Sin embargo, debido a los bajos beneficios económicos, esta tecnología no ha sido ampliamente utilizada en la producción de automóviles, y la fundición y la apertura de moldes siguen siendo los principales métodos de producción. Cómo resolver el alto costo de la impresión 3D y realmente promoverla a la producción en masa es una oportunidad y un desafío para las empresas de impresión 3D.
Alloy Enterprises, una startup de impresión 3D, ha desarrollado un nuevo proceso de impresión 3D diseñado para producir piezas de aluminio completamente densas de alto rendimiento, lo que permite a los fabricantes pasar de la creación de prototipos a la producción en masa. Este proceso de unión por difusión selectiva, diseñado para aluminio, utiliza aluminio en escamas patentado como materia prima, en lugar de polvo. Se entiende que este nuevo proceso podrá ampliar la escala de producción, reducir costos y mejorar la seguridad y facilidad de uso; Al mismo tiempo, ayudará a que la impresión 3D obtenga una aplicación más amplia en sectores verticales como el automotriz y el industrial, y eventualmente reemplace las piezas fundidas tradicionales, como la fundición artesanal.
Hacia la producción en masa, el material es la clave
La unión por difusión selectiva es un proceso basado en láminas que es un tipo de fabricación sólida en capas. En cuanto a los materiales, la empresa no inventó un nuevo método de fabricación para producir su nueva materia prima de aluminio, sino que la obtuvo mediante el mismo proceso de laminado de aluminio que se utiliza para el papel de aluminio y las latas de refresco. Se dice que el costo es 1/25 del polvo de aluminio. Además del costo, no usar polvo también elimina pasos como hornear, tamizar y quitar el polvo. El aluminio laminado no tiene los peligros inherentes a los polvos metálicos, el proceso no requiere equipo de protección como respiradores o almacenamiento especial, y no hay riesgo de explosión del material.
2 máquinas cooperan, cortan y pegan
La unión por difusión selectiva utilizó 2 máquinas. La primera, llamada máquina Construct, usa un láser para cortar el contorno de una pieza y apilar las hojas, luego aplica un inhibidor a ciertas áreas del material para formar soportes. Al mismo tiempo, la máquina también puede escanear e inspeccionar cada capa para garantizar la calidad del producto y mejorar la tasa de éxito de la impresión.
Una vez que se completan, el operador mueve la pieza a la máquina Bond. En esta máquina, las piezas pasan por un proceso de unión por difusión para fusionar láminas de material, excepto las áreas recubiertas con inhibidor. En el proceso de unión por difusión, las láminas se apilan en una sola pieza de material, luego se retira el material de soporte y se trata térmicamente para obtener la pieza final.
Al igual que las fundiciones convencionales, el acabado secundario se puede realizar mediante CNC, pero la impresión 3D puede producir geometrías complejas y canales de enfriamiento conformados en comparación con la fundición. Además, producido con aleaciones de aluminio de alta resistencia (como el 6061), sus propiedades mecánicas son superiores a las piezas fundidas tradicionales y el tiempo requerido es menor.
Para realizar la producción en masa económica real de la impresión 3D de metal, se necesitan más tecnologías nuevas. También esperamos innovaciones similares de empresas nacionales, que traerán más sorpresas al futuro mercado de la impresión 3D.