Nueva impresora 3D podría competir con el moldeo por inyección

¿Es la impresión 3D una alternativa viable para el moldeo por inyección? La Universidad de Sheffield (South Yorkshire, Inglaterra) cree que la respuesta es sí, y esperan ser los que puedan lograrlo. La universidad planea construir una máquina que produzca piezas hasta tres veces más grandes y 100 veces más rápidas que las máquinas comparables actuales de fabricación aditiva (AM). La universidad dice que esto hace que sea capaz de desafiar el moldeo convencional por inyección para producciones de alto volumen.

El proyecto de £1 millón ($ 1,1 millones) está financiado por el Consejo de Ingeniería y Ciencias Físicas de Investigación y promociona el potencial para transformar la fabricación y distribución, el bajo costo. La fabricación de alto volumen permitiría la realización de las partes donde sean necesarias, en lugar de producirse de forma centralizada.

"La fabricación de aditivos ya se está utilizando para hacer decenas de miles de productos – como las cubiertas de iPhone  - y hace diez años ése volumen era impensable", dijo Neil Hopkinson de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Sheffield. "Esta máquina permitirá la producción de volúmenes de más de un millón, lo que actualmente es inconcebible. Creo que la historia se repetirá y en diez años, la producción de volúmenes de más de un millón utilizando fabricación de aditivos será común".

La máquina se basa en la tecnología desarrollada por Hopkinson, quien originalmente presentó patentes en el proceso como inventor principal de la Universidad de Loughborough. La tecnología para HSS tendrá una licencia para los fabricantes de máquinas industriales de forma no exclusiva. Se espera que las nuevas máquinas entren en el mercado a comienzos de 2017.

El proceso, llamado sinterización a alta velocidad (HSS), fusiona selectivamente capa por capa de polímero, al igual que otros procesos AM. Sin embargo, en lugar de utilizar  láser, el HSS imprime tinta infrarroja de absorción sobre un lecho de polvo. Una vez que una capa se ha impreso, se expone a la luz infrarroja, la cual calienta el polvo cubierto por la tinta, haciendo que se funda, mientras que el resto del polvo se mantiene frío.

La nueva máquina será capaz de hacer partes hasta del tamaño aproximado de una lavadora. La velocidad dependerá del tamaño del producto, pero el equipo estima que los componentes pequeños serán construidos a una velocidad de menos de un segundo por cada parte, lo que permite a AM competir con el moldeo por inyección para la fabricación de alto volumen.

"Con la fabricación aditiva se pueden hacer partes más complejas y hacer cada parte única", dice Hopkinson. "También  se pueden hacer las partes donde se necesitan, lo que reduce los costos de transporte. La fabricación aditiva también limita los riesgos que implica el moldeo por inyección. Tienes que hacer herramientas, lo cual es costoso y debe hacerse con antelación. Con AM, o se requiere esa etapa, permitiendo pasar directamente desde el diseño hasta la producción".

La máquina será inicialmente construida en el Centro de Investigación de Manufactura Avanzada de la Universidad de Sheffield (AMRC) antes de ser instalada en el Centro para la fabricación aditiva avanzada de la Universidad (AdAM), del cual Hopkinson es director.

"Esta máquina será construida desde cero, a partir de todas las habilidades y la experiencia de nuestros ingenieros de diseño," Andy Bell del centro AMRC de diseño de prototipos y pruebas (DPTC). "Hemos estado involucrados en el desarrollo de máquinas con socios comerciales en el pasado, pero esta será la máquina más grande que hemos creado."