3DP-ZCorp

La empresa Z Corporation se fundó en 1994 y en 1997 comercializó su primer sistema 3DPrinter. La tecnología en la que se basa fue inventada y patentada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts y posteriormente desarrollada por Z Corporation.

 Los últimos productos de Z Corporation  tienen unos cabezales de impresión desarrollados por Hewlett-Packard. La Z406 3D es el primer producto de un acuerdo de licencia entre HP y Z Corporation. El sistema también ofrece una variedad de opciones de acabado, incluyendo la infiltración de epoxi, lija, pintura y revestimiento. Z Corporation, partiendo de dos materiales básicos, un polvo a base de almidón versátil y barato y un polvo de alta definición a base de yeso, satisface una gran cantidad de requerimientos para los prototipos que fabrica.

 Funcionamiento.

 La máquina extiende una capa de polvo de la caja de alimentación. Acto seguido se realiza la impresión de una solución de aglutinante sobre el polvo suelto, formando la primera sección transversal. El aglutinante se deposita en áreas correspondientes a las secciones transversales de la pieza sólida conforme al modelo CAD creado previamente. Este aglutinante mantendrá el polvo fijado mientras que el resto de polvo permanece suelto hasta el final del proceso, sirviendo de apoyo a la pieza en construcción. El prototipo se va generando así capa a capa.

 La pieza se construye sobre una plataforma cuyo nivel está controlado por un pistón. Cuando se completa una sección transversal se ha completado, el pistón de construcción baja y se extiende de nuevo una capa de polvo sobre su superficie, repitiéndose el proceso para cada capa. El prototipo va creciendo capa a capa en el pistón hasta que se completa su generación.

 Por último se eleva el pistón y se aspira el polvo suelto dejando al descubierto la pieza completa. Una vez retirado, el prototipo se puede quedar tal cual o se puede tratar para obtener más rápidamente un modelo más robusto, por ejemplo puede ser sumergido en cera. De igual forma se pueden lijar, pintar o incluso ser infiltradas con resina a base de uretano.

El siguiente esquema presenta el proceso de fabricación. (1) Se deposita una capa de polvo. (2) Impresión de aglutinante. (3) Descenso del pistón para la creación de la siguiente capa.

Maquinaria de 3D.

Impresora Z Corp 406 3D Fuente: Prototipado Rápido. Principios y Aplicaciones.

Materiales:

  • No hay gran cantidad de material. Se usa un polvo a base de almidón y otro a base de yeso.

Aplicaciones:

  • Se usa en arquitectura, en la industria de la construcción, en educación, ingeniería geoespacial, ciencia,  medicina, ocio y consumo al por menor. Su uso habitual es en:
    • Modelos conceptuales. Una pieza típica puede imprimirse en unas pocas horas. Los modelos conceptuales son una parte crítica del proceso de diseño en todos los sectores, desde la automoción y el calzado hasta el sector aeroespacial.
    • Pruebas de funcionamiento. Verificación de la forma, el ajuste y la función de los diseños antes de la producción a escala completa. Se puede verificar el ajuste de la pieza, realizar pruebas en el túnel de viento, probar su rendimiento mecánico,…
    • Análisis de elementos finitos. Puede mostrar los datos de análisis de elementos finitos en color directamente en la pieza. Mejora la colaboración entre los equipos del proyecto y posibilita la identificación de los defectos de diseño con mayor celeridad.
    • Modelos de presentación. Comunica de forma clara el producto, pudiendo llevar a cabo revisiones basadas en las opiniones de los clientes potenciales.
    • Desarrollo de embalajes. Hace más eficiente el proceso de diseño para los embalajes de plástico y cristal empleados en los productos de consumo, productos sanitarios, productos químicos, bebidas y productos de automoción.

Ventajas:

  • Alta velocidad. Es capaz de generar una pieza en 1 ó 2 horas.
  • Versatilidad. Las piezas se utilizan en un amplio campo: automoción, embalaje, educación, calzado, médicos, industria aeroespacial y telecomunicaciones. Las piezas pueden ser infiltradas si es necesario, ofreciendo la oportunidad de producir piezas con una variedad de propiedades para servir a una amplia gama de requisitos.
  • Fácil de usar. El sistema de ZCorp es sencillo de manejar y no requiere de un técnico especializado.
  • No se desperdicia material. Aquél que no se imprime puede ser reutilizado en un nuevo ciclo de fabricación.
  • Acabado en color. Permite una fabricación con esquemas complejos de color, el correspondiente a una paleta de colores de 24 bits.

Limitaciones:

  • Capacidad limitada en pruebas funcionales. Genera unas piezas más débiles que las obtenidas con SLS.
  • Limitación de materiales. Se usan básicamente dos, polvo basado en almidón y en yeso, aunque se pueden usar infiltraciones.
  • Hay cavidades en las que puede resultar muy difícil eliminar el polvo.

Consideraciones geométricas:

  • Las piezas que se generan van desde los 203x254x203mm, en la serie 400 3DP, hasta los 500x600x400mm, en la serie 800 3DP.

 

Índice. 

Sinterizado selectivo por láser. SLS.

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