Una granja 3D es una operación que se enfoca en la fabricación de impresión 3D a gran escala. Es donde se ejecutan varias impresoras 3D simultáneamente, lo que aumenta las tasas de producción de los artículos impresos.
Debido a que la impresión 3D evita pasos costosos y que consumen mucho tiempo, las granjas 3D son cada vez más comunes. Entonces, ¿cómo funcionan estas granjas?
Plataforma Online para Pedidos
La mayoría de las granjas 3D tienen una plataforma en línea donde los usuarios pueden cargar archivos 3D y recibir precios instantáneos para sus productos deseados. Los usuarios tendrán que elegir especificaciones como la tecnología de fabricación aditiva, el porcentaje de relleno y el material. Luego, las granjas 3D cumplen el pedido a través de varias impresoras según los requisitos.
Vale la pena señalar: la mayoría de las granjas 3D tienen varias instalaciones que funcionan con diferentes materiales, el más común es el plástico rígido o flexible, pero algunas también tendrán ofertas metálicas como titanio, acero, aluminio e Inconel.
Proceso agrícola de impresión 3D
Una vez que se recibe un pedido, se envía a los ingenieros de aplicaciones para asignar parámetros de procesamiento de acuerdo con las especificaciones del cliente y el proceso seleccionado. El ingeniero también agregará la pieza a una placa de construcción junto con las piezas de otros clientes para usar la mayor cantidad posible del volumen de construcción disponible y, en el caso de SLS, incluso pueden anidar piezas verticalmente.
Una vez que la pieza esté completa, pasará por varios procesos posteriores, como la eliminación de las estructuras de soporte en el caso de la impresión FDM o el alisado químico de la superficie para las piezas impresas con SLS. Las piezas SLS también se pueden teñir para lograr varios colores. Si se desean colores adicionales, PolyJet la impresión también se puede utilizar para productos a todo color. Otro procesamiento posterior puede incluir la adición de inserciones de tornillos metálicos para mejorar la funcionalidad del producto.
Una vez que se completa todo el procesamiento posterior, el producto final se puede enviar al cliente. De principio a fin, las piezas se pueden enviar en tan solo 2 o 3 días hábiles.
¿Por qué las granjas usan varias impresoras?
Empresas de impresión 3D de alto rendimiento tener granjas de impresoras 3D porque los lotes de piezas se pueden dividir en varias máquinas, lo que reduce el tiempo total que lleva completar un proyecto. Por ejemplo, considere a un cliente que ordena cuatro partes que tardan ocho horas en producirse cada una. En una máquina individual, ese tiempo de construcción puede acumularse hasta un total de 32 horas. Sin embargo, si cuatro máquinas ejecutan una parte cada una, el proyecto se completa en ocho horas. Esta eficiencia, combinada con impresoras redundantes en caso de que una requiera mantenimiento, permite a las empresas agrícolas de impresión 3D obtener un mayor rendimiento en comparación con las impresoras de aficionados o de oficina.
Tipos de impresoras 3D
Impresión FDM
Las impresoras de modelado por deposición fundida (FDM) ofrecen un proceso probado y de bajo costo para crear objetos a través de la fabricación aditiva. Esta tecnología permite fabricar objetos de mayor tamaño en materiales plásticos. La mayoría de las granjas 3D utilizan impresoras FDM para crear piezas de alrededor de 14 a 16 pulgadas, pero pueden producir piezas de menos de 0,5 pulgadas de tamaño hasta 40 pulgadas.
Un material común utilizado por estas impresoras es el ácido poliláctico (PLA). PLA es un material comúnmente preferido para la impresión 3D de escritorio debido a su estabilidad y resistencia a la deformación y a que se suelte de la cama de impresión. Otros plasticos como ABS, nylon, Ultum, policarbonato y otros también se pueden usar en impresoras FDM. Una desventaja de la impresión 3D basada en filamentos es la resolución de detalles pequeños que pueden ser incompletos, toscos o frágiles debido al tamaño de la capa y del filamento.
Impresión SLS
Algunas granjas 3D también utilizan la sinterización selectiva por láser (SLS), una técnica de fabricación aditiva que utiliza láseres para sinterizar materiales en polvo para crear piezas. La impresión SLS ofrece mayor resolución, tiempos de impresión más rápidos, mejores propiedades mecánicas y puede producir geometrías más complejas que la impresión FDM.
La desventaja de esto es que los productos finales pueden costar más debido a los mayores costos de materiales y máquinas. En comparación con FDM, el tamaño de impresión también es una limitación de este tipo de máquina.
Impresión PolyJet
A menudo, las granjas 3D ofrecen teñido de color como un paso de impresión para proporcionar piezas con el color específico solicitado en el pedido. Sin embargo, algunas granjas 3D también ofrecen PolyJet printing, una potente plataforma basada en resina que realiza impresiones en color como una impresora de inyección de tinta. Las ventajas de esta nueva tecnología para la fabricación aditiva son muchas, entre ellas:
- Acabado superficial liso
- Capacidad multimaterial y multicolor
- Tiempos de impresión rápidos
- Precisión y resolución de alta dimensión
- Bueno para geometrías complejas
- Bajo desperdicio de material
Dado que se trata de una nueva tecnología, las desventajas incluyen ser uno de los métodos de fabricación aditiva más costosos y la selección de materiales se limita a las fotorresinas, que suelen ser más frágiles que los termoplásticos.
Impresión 3D en metal (DMLS)
La sinterización directa de metal por láser (DMLS) también se puede denominar fusión selectiva por láser (SLM). Esta tecnología utiliza un láser para fusionar polvos metálicos finos para producir el producto final. Esta tecnología se puede utilizar en granjas de impresión 3D para fabricar piezas para motores a reacción.
El futuro es 3D
En general, se reduce al costo de la pieza, el tiempo de entrega, el uso final del producto, la precisión dimensional y el acabado superficial necesarios para determinar el mejor proceso de fabricación aditiva. Las granjas de impresión 3D están transformando la fabricación para varias industrias, y los consumidores solo pueden anticipar mayores mejoras en los próximos años a medida que surjan nuevas tecnologías en este apasionante campo de la fabricación.
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