Sinterizado Láser Selectivo (SLS) y Multi Jet Fusion (MJF)
¿En qué consiste o qué es la impresión 3d SLS / MJF ?
El sinterizado láser selectivo (SLS) es una técnica de fabricación por adición que permite transformar el polvo de material en un objeto tridimensional. Es una de las tecnologías de fabricación aditiva más empleadas en el ámbito industrial debido a su versatilidad y capacidad de producción.
Esta tecnología consiste en la deposición de capas transversales de polvo de material de pocas décimas de milímetro sobre una cuba que se ha calentado a una temperatura ligeramente inferior al punto de fusión de dicho material. A continuación, un láser de alta potencia (generalmente de CO2) sinteriza el polvo en unas coordenadas concretas. Un archivo informático generado previamente, da la información de los puntos a sinterizar así como cuando hay que adicionar una nueva capa de polvo. Seguidamente, el proceso se repite tantas veces como capas se necesiten hasta conformar la pieza por completo.
Paralelamente, existe la tecnología Multi Jet Fusion (MJF) de HP que dota a las piezas de un mejor acabado superficial y estructural. La impresión 3d MJF (Multi Jet Fusion), es una tecnología de fabricación aditiva desarrollada por la empresa HP. MJF «podría considerarse» como una combinación de dos familias de fabricación aditiva, la fusión por lecho de polvo de material (como el caso del Sinterizado Láser Selectivo, SLS) y la inyección de aglutinante (como Binder Jetting).
El proceso comienza con un recubrimiento de una fina capa de polvo de material sobre la placa de construcción a una temperatura adecuada de control. Después, una matriz de inyección, aplica de forma selectiva (correspondiente a la geometría de las piezas) un agente de fusión (para una mejor unión de las partículas) y un agente de detalle (que proporciona una mayor resolución y calidad en los bordes, un agente de refrigeración que evita que la pieza se «desangre»). A continuación, se expone el área a una fuente de energía infrarroja, cuya aplicación de calor, hace reaccionar al material y los agentes, haciendo se fusione. Este proceso se repite capa a capa de forma sucesiva hasta conformar la pieza.
Finalmente, las piezas se enfrían de forma natural dentro de la cámara de construcción para evitar deformaciones en las mismas y se realiza un post-procesado que consiste en un chorro de aire para limpieza de las piezas y una recuperación del material sobrante (sin fusionar) para su reutilización. Adicionalmente, se puede aplicar a las piezas procesos de acabados como pintura, pulido o alisado con vapor.
Ideal para prototipos industriales de alto nivel de detalle, piezas finales funcionales y mecanismos con partes móviles o articuladas.
Características de la impresión 3d SLS/MJF:
- Tecnología de fabricación aditiva rápida.
- Permite fabricar piezas de geometría compleja.
- Piezas resultantes con excelentes propiedades mecánicas (piezas isotrópicas) y tolerancia dimensional.
- No es necesario emplear soportes en las piezas (el propio lecho de polvo hace de soporte).
- Reutilización del material sobrante.
- Ideal para componentes articulados o móviles y piezas ensambladas.
Materiales MJF:
El poliamida 12 (PA12) o nylon es uno de los materiales más extendidos en la industria, ofreciendo propiedades mecánicas y térmicas muy altas. Se trata de un material biocompatible lo que permite el contacto con la piel y de gran resistencia química a aceites, grasas o hidrocarburos..
El PA12 aplicada a esta tecnología, produce piezas de alta densidad, con detalles finos y alta precisión dimensional. Dadas sus características se emplea en la medicina (sobre todo en la fabricación de prótesis) y la industria (fabricación de piezas de ingeniería o sustituyendo a ciertos plásticos de moldeo por inyección). Ideal para ensamblajes complejos, carcasas o conectores.
Las piezas resultantes permiten la aplicación de diferentes acabados superficiales como el grafitado o el tintado industrial.
Principales propiedades:
- Alta rigidez (incluso a temperaturas bajas).
- Excelente resistencia al estrés.
- Buena resistencia química.
- Buen comportamiento a largo plazo (durabilidad).
- Biocompatible y de uso alimenticio (con determinadas excepciones).
El TPA (termoplástico poliamida) es un elastómetro de dureza Shore 91A que se emplea tanto para la producción de prototipos como de piezas finales funcionales. Se trata de un material ligero, con alta energía de retorno, alta elongación y buen comportamiento, tanto en ambientes cálidos como fríos.
Las piezas resultantes tienen un acabado gris mate alcanzando diferentes acabados mediante lacado industrial o alisado de vapor.
Ideal para piezas sometidas a fatiga o que requieran flexibilidad. Se emplea en conductos, texturas de antideslizamiento, coberturas finales en herramientas…
Principales propiedades:
- Dureza Shore 91A
- Baja fatiga.
- Ligero y elástico.
- Buen comportamiento en ambientes de alta y de baja temperatura.
- Alta resistencia al impacto.
- Alta elongación.
- Propiedades mecánicas isotrópicas.
- Alta resistencia al desgarro.
Capacidades de Servicio
- Dimensiones máximas de trabajo: 380 x 284 x 380 mm
- Acabados Superficiales: NATURAL | GRAFITADO | TINTADO INDUSTRIAL.
* Cada proyecto requerirá de un estudio previo adaptado que determirá las condiciones finales de servicio.** Valores de propiedades de los materiales bajo condiciones y factores específicos, por lo que no deben considerarse vinculantes. *** Sujeto a las consideraciones de diseño de MJF para la obtención de buenos resultados: como elementos estéticos y en relieve de no menos de 0.5 mm con espesores de pared más adecuados 2 a 6 mm.