¿Mecanizar metales con herramientas de plástico impresas en 3D?


Markforged Junto con Guhring KG se atrevió a abordar este proyecto innovador.


¡Guhring KG procesa metales con herramientas de procesamiento de extremos de plástico!

En el mecanizado CNC, se requieren herramientas individuales para varias piezas de metal. Incluso la producción de una herramienta tan especial tiene plazos de entrega de al menos 6 semanas. Además, las herramientas acabadas no deben estar desequilibradas ni tener otras características que perturben el proceso de mecanizado y pongan en peligro la seguridad en el trabajo.


Guhring KG quería complementar su serie de acabadoras GE100 con herramientas fabricadas aditivamente. El soporte de metal impreso en 3D está diseñado para mecanizar la pieza de metal a mecanizar con varios contornos de una sola vez.


¡Desde el comienzo de la impresión hasta el componente terminado, la producción con el sistema Markforged Metal X se redujo a solo 3 días! El vástago y el asiento del inserto se pueden acabar como de costumbre mediante un procesamiento posterior para mantener la precisión requerida. Además del tiempo de producción significativamente más corto, existe otra ventaja: la herramienta es significativamente más liviana que la herramienta mecanizada debido a la estructura de panal (relleno).


“He pasado varios años en el mundo CNC y CAD/CAM. Es por eso que este proyecto fue sumamente interesante para mí. Invertimos mucho tiempo en desarrollar y construir las herramientas y estábamos muy emocionados de ver los resultados. Cuando fuimos a la máquina, probamos las herramientas y vimos las primeras virutas, estábamos absolutamente emocionados. Las herramientas funcionaron de manera muy homogénea. Estoy seguro de que todavía hay mucho potencial y apenas estamos comenzando con estas herramientas".

- Dario Popovic, ingeniero de aplicaciones estratégicas de Europa Central, Markforged


¿Cómo se realizaron las pruebas?



Se probó con aluminio y acero inoxidable y la herramienta impresa en 3D superó fácilmente ambos desafíos.


Las pruebas con las herramientas de metal impresas en 3D fueron extremadamente buenas: si no lo supieras mejor, ¡ni siquiera notarías que las piezas se fabricaron aditivamente! Esto llevó a Guhring a pensar un paso más allá: ¿la metalurgia también funciona con herramientas de plástico impresas en 3D? Si es así, los tiempos de entrega y los costos podrían reducirse aún más.


Para esta prueba, con la ayuda profesional de Markforged y Mark3D, Guhring KG imprimió una herramienta de procesamiento final con Markforged X7 a partir del material base Onyx (PA6 con contenido de fibra de carbono corto) y, además, reforzó el componente con fibra de carbono continua para lograr la máxima estabilidad.


Esta herramienta se imprimió en unas pocas horas y estuvo lista para usar inmediatamente después. Guhring primero probó la herramienta de procesamiento final de plástico en un tubo de aluminio. Para deleite de todos, la herramienta de plástico superó fácilmente la prueba.


Luego, la herramienta se probó en una tubería de acero inoxidable con el mismo propósito. El acero inoxidable requiere un esfuerzo significativamente mayor cuando se trabaja que el aluminio, pero la herramienta de plástico también aguantó aquí.


“Guhring KG es sinónimo de liderazgo tecnológico. La fabricación aditiva también ha llegado a nuestra industria y, por supuesto, nos estamos desarrollando en esta dirección. Esta tecnología puede significar un enorme ahorro de tiempo y dinero para nosotros. Donde llegamos al límite en la fabricación convencional, la fabricación aditiva nos ofrece posibilidades completamente diferentes a la hora de diseñar nuevas herramientas. Ciertamente no es (todavía) para la serie, pero veamos qué nos depara el futuro".

– Anja Krehn, directora de planta Markt Erlbach, Guhring KG


Conclusión


Con todo, estas pruebas han demostrado que la fabricación aditiva ya puede producir componentes de alta resistencia y es una tecnología de fabricación real que complementa perfectamente la fabricación convencional.

El director general de Mark3D, Joachim Kasemann, añade:

"Según el lema: ¡fabrica aditivamente lo que tienes que mecanizar pero no quieres mecanizar! Esto es manufactura redefinida. Disponibilidad. Independencia. Innovación."