Para producir versiones en miniatura del automóvil Lightning McQueen, IPC decidió imprimir un molde de metal que funcionaría mejor que nunca gracias a los canales de refrigeración que siguen la forma exacta del coche.

Impresion 3D de moldes de plastico del automóvil Lightning McQueen

 

"El software Materialise 3-matic nos ayuda a reemplazar el material a granel con estructuras de celosía optimizadas. Este reemplazo reduce el volumen global del molde y, por lo tanto, reduce el tiempo de producción de AM, el costo y las tensiones residuales en la pieza. Estas mejoras permitirán a IPC crear moldes más grandes con un mejor retorno de la inversión" Jean-Christophe Bornéat, Gerente de Proyectos de IPC.

 

La fabricación de moldes de la manera convencional tiene la desventaja de ser lenta. Y al crear series pequeñas, los costos son proporcionalmente altos. Para su cliente Smoby Toys, IPC hizo un esfuerzo adicional al colaborar con Materialise y crear moldes que son más ligeros en peso. Los moldes también se enfrían más rápido debido a los canales de enfriamiento conformes impresos en 3D en los moldes.

Si el automóvil hubiera sido enfriado por canales de refrigeración rectos, las piezas más cercanas al canal se enfriarían más rápido y tomaría más tiempo para que todo el automóvil se enfriara. Además, el riesgo de distorsión sería mayor. Utilizando canales de enfriamiento conformes en su lugar, IPC podría acelerar el proceso de enfriamiento.

 

Sección del molde que muestra canales de enfriamiento conformes. Imagen cortesía de IPC

 

IPC decidió reemplazar ciertas partes sólidas del molde del automóvil con una estructura ligera. Así que primero la topología del molde se optimizó con el software Altair teniendo en cuenta la presión sobre la superficie abierta. Nuestro equipo de diseño e ingeniería luego insertó estos resultados en el software Materialise 3-matic buscando suavizar la superficie, eliminar todos los artefactos y obtener un modelo 3D listo a impresión.

Entonces, el objetivo era poblar el espacio abierto con una estructura reticular, teniendo en cuenta todas las especificaciones para la impresión 3D de metal. Nuestro equipo de diseño e ingeniería diseñó vigas ligeras utilizando el software Materialise 3-matic y realizó un malleo de superficie y preparar el modelo 3D hacia el procesamiento de elementos finitos. IPC luego puso su experiencia especializada en simulación en el trabajo. Simularon el calor y la fuerza del modelo 3D y, basándose en esa información, nuestro equipo de diseño optimizó los parámetros de construcción de la red.

 

Capturas de pantalla en Materialise 3-matic mostrando celosías y canales de enfriamiento

 

La creación del automóvil de juguete fue el resultado de la gran colaboración entre IPC y Materialise. Su experiencia en elementos finitos cumplió con nuestra experiencia en optimización post-topología y diseño reticular. Mediante el uso de la impresión 3D de metal, el ciclo de producción del juguete podría reducirse en un 50%. La estructura de celosía condujo a una reducción de material del 12% en la parte superior y del 24% en la parte inferior. Además, una estructura de celosía aumenta la velocidad de escaneo y el peso más ligero del molde permite producir piezas con mayores dimensiones.

 

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