Fabricación de patrones en un proceso rápido de alta precisión y menor costo
Formlabs presenta un nuevo material espacial para crear patrones de fundición a la cera perdida. El material de resina transparente (Clear Cast Resin) y el proceso de estereolitografía (SLA) de Formlabs permite la producción directa de patrones de fundición, lo que reduce los costos, disminuye tiempos de entrega y mejora la flexibilidad de la producción.
Con los patrones impresos 3D en material de resina transparente o Clear Cast las fundiciones de proceso a la cera perdida pueden esperar un quemado limpio con bajo contenido de cenizas y sin trazas de metales, una mejor expansión térmica de y una precisión de 0.25 mm del diseño. Las fundiciones pueden integrar inmediatamente el material en su flujo de trabajo sin cambiar su material cera o el proceso de quemado.
Fundición industrial a la cera perdida usando impresión 3D
El uso de la impresión 3D SLA para imprimir directamente patrones de fundición a la cera perdida se ha convertido en una de las principales aplicaciones de las impresoras SLA industriales de gran formato. En las décadas de 1990 y 2000, los fabricantes de impresión 3D también introdujeron nuevas tecnologías, como la inyección de material y la de aglutinante, que hicieron posible la creación de patrones a base de PMMA y cera. Estos materiales podrían adherirse fácilmente a los árboles de fundición tradicionales durante el proceso.
Con los patrones impresos en 3D, los fabricantes reducen su costo total por pieza al evitar el alto costo inicial de moldes. Pueden permitirse el lujo de fabricar lotes de producción pequeños y medianos y pueden crear piezas con geometrías complejas que serían imposibles o muy costosas de fabricar de otra manera. Muchas fundiciones vieron inmediatamente los beneficios de la impresión 3D en el flujo de trabajo de su proceso a la cera perdida industrial, pero no pudieron incorporar algunas de las tecnologías a la empresa.
Las impresoras tradicionales de gran formato utilizadas para producir patrones para cera suelen costar miles de dólares y requieren un técnico dedicado para operar y mantener. Para muchas fundiciones estos sistemas están fuera de su alcance. En cambio, muchas empresas subcontratan sus patrones impresos en 3D a oficinas de servicios, lo que aumenta el costo por patrón con largos plazos de entrega.
Materiales de Formlabs para aplicaciones de fundición a la cera perdida
Formlabs tiene experiencia en la producción de fotopolímeros con bajo coeficiente de expansión térmica (CTE) y quemado limpio. Nuestra planta de fabricación de materiales, Spectra, ha creado resinas para la industria de fundición a la cera perdida durante más de una década.
Durante años, Formlabs ha ofrecido varios materiales fabricados exclusivamente para la industria de la joyería, que están rellenos de cera y diseñados para ser fundidos en un matraz. Estos materiales, como la resina Castable Wax y la Castable Wax 40, ofrecen un buen quemado y un flujo de trabajo mejorado en comparación con el trabajo en cera tradicional.
Sin embargo, para los clientes de fundición más grandes, estos materiales son demasiado débiles para ser utilizados para las piezas más grandes, gruesas y estructuralmente robustas necesarias para la herrería industrial. La solución para estos clientes tendría que combinar la mejor precisión, resolución y fiabilidad de las impresoras 3D SLA de Formlabs con el rendimiento técnico de la biblioteca de materiales de Formlabs.
Resina Clear Cast
La resina Clear Cast permite a negocios de cualquier tamaño llevar a cabo la producción de patrones impresos en 3D de forma económica sencilla. Desarrollada para fundición industrial, la resina ofrece buen desempeño, con un quemado limpio, contenido de cenizas bajo, un excelente acabado superficial y precisión de patrón de 0.25 mm del diseño.
Sin formación técnica ni experiencia en impresión 3D, las fundiciones pueden iniciar su primera impresión en cuestión de minutos, marcharse para asumir tareas de mayor valor y volver a un patrón completo y de alta precisión. El menor tiempo de mano de obra reduce el costo total por pieza, un beneficio que puede transferir a sus clientes. La resina Clear Cast permite a las fundiciones acceder a una forma de trabajo más fácil en la impresión 3D
Las impresoras de nivel aficionado, generalmente modelado por deposición fundida (FDM), entregan piezas con un acabado superficial deficiente, lo que conduce a moldes menos precisos y más mano de obra en la preparación y el posprocesamiento. La experiencia con altos costos iniciales o mala calidad puede hacer que se desconfíe de probar una nueva impresora o material. La resina transparente de Formlabs y el sencillo trabajo de las impresoras SLA de la serie Form combinan la calidad de las impresoras 3D SLA tradicionales a gran escala con la accesibilidad de las impresoras FDM disponibles. Las fundiciones pueden llevar la tecnología a sus instalaciones por un bajo costo inicial. Con un entrenamiento mínimo, pueden comenzar a producir patrones de inmediato.
En la Universidad del Norte de Iowa, los patrones impresos en 3D en resina transparente se usan en fundición industrial
Formlabs desarrolló un flujo de trabajo que las fundiciones industriales que usan cera perdida pueden comenzar a usar de inmediato, sin apenas cambios en su proceso existente.
El flujo de trabajo con la resina Clear Cast
- Utilice un software de manejo de geometría lattice o reticular, como Materialise Magics, para ahuecar y crear una geometría interna no sólida para sus piezas. Esto ayudará a que los quemados sean más limpios y rápidos con un bajo contenido de cenizas, además de minimizar las fuerzas de expansión térmica, evitando así cualquier agrietamiento.
- Sube tu pieza enrejada a PreForm, el software de preimpresión de Formlabs, elige tu impresora y selecciona el material de resina Clear Cast.
- Imprima la pieza
- Lava la pieza con la solución de lavado de resina de Formlabs, alcohol isopropílico (IPA) o TPM en la Form Wash para las piezas más pequeñas y en la Form Wash L para las más grandes. De manera crítica, sople cualquier resina y solvente del interior de la geometría reticular usando aire comprimido, asegurándose de que no quede líquido dentro de la pieza. Para algunas piezas, incluso puede ser necesario lavar dos veces, evacuando el material desde el interior.
- Deje que las piezas se sequen durante al menos 30 minutos. En la Form Cure L, esto se puede hacer con un tiempo de precalentamiento de 30 minutos a 35 °C.
- Post-curado de piezas a 35 °C durante 15 minutos en Form Cure o Form Cure L.
- Preparación para proceso de cera: Fije las piezas al árbol de fundición.
- Inversión de cera: Sumerja las piezas en el baño de mezcla siguiendo las pautas típicas del flujo de trabajo
- Quemado: Quemar las piezas a 700-900 °C durante dos horas.
- Casting o vaciado: Sigue tu flujo de trabajo de casting típico.
Fuente: Formlabs
