Creación de prototipos con impresión 3D PolyJet

Utilice PolyJet para combinar propiedades elastoméricas y rígidas en la creación de prototipos de componentes con dos materiales

PolyJet puede combinar múltiples propiedades materiales, como colores y durezas, en la misma pieza. Es una solución rentable para crear prototipos de piezas elastoméricas y sobremoldeadas, ya que no requiere la creación de un molde

PolyJet es una de las pocas tecnologías de impresión 3D industriales que permite usar múltiples materiales en la construcción de una única pieza, y una de las pocas que puede imprimir esos materiales juntos en una misma capa. Además, se pueden combinar diferentes colores y grados de dureza en una misma capa de solo la cuarta parte del espesor de una hoja de papel para impresora.

PolyJet utiliza un proceso de rociado que pulveriza gotitas de fotopolímero líquido, denominadas vóxeles, en múltiples chorros sobre una base de trabajo y las endurece capa a capa hasta formar piezas elastoméricas. Este método digital obtiene resultados de excelente precisión y, además, permite modificar propiedades materiales estratégicamente de una forma que antes era imposible.

¿Preparado para imprimir piezas con PolyJet? Antes de cargar el modelo de su pieza, le ofrecemos una introducción a esta tecnología:

Aspectos técnicos
Qué sectores industriales utilizan esta tecnología y por qué
Inscipción de texto en las piezas
Instrucciones para el diseño de piezas
Dónde y cómo debe usar PolyJet

Aspectos técnicos

PolyJet existe desde 2005, por lo que se trata de una tecnología perfeccionada y madura. Al igual que otros procesos de impresión 3D, construye piezas capa a capa, desde la base hasta la parte superior. Pero es prácticamente en lo único que se parece a las demás. PolyJet usa un cabezal de impresión equipado con múltiples chorros que rocían gotitas de fotopolímero líquido de 42 micras de sección , formando capas de solo 30 micras de espesor. Estas capas se endurecen rápidamente con una lámpara ultravioleta. Simultáneamente, se imprime material de soporte con el fin de que las piezas de PolyJet se sostengan por sí mismas. Una vez finalizada la construcción, la pieza recibe un baño rápido en una solución química que disuelve los soportes y deja las superficies lisas y precisas.

Una de las mejores cosas de PolyJet es su capacidad de imitar varios polímeros, incluidos el ABS y la silicona líquida (LSR). Y aún más, esos materiales se pueden imprimir en varias durezas, lo que convierte a PolyJet en la elección perfecta para crear prototipos para carcasas electrónicas sobremoldeadas, por ejemplo, o para cubiertas de carcasa con una junta integrada, y todo ello en una misma operación o ciclo de la máquina.

¿Quién utiliza PolyJet?

En pocas palabras, PolyJet es una opción estupenda para cualquiera que necesite un modo rápido, flexible y preciso de crear prototipos de piezas, incorporando la posibilidad de utilizar múltiples durezas (durómetros) y/o colores de materiales en la misma construcción.

Un fabricante de coches podría usar esta técnica para crear prototipos de juntas de goma y juntas semirrígidas, ajustando digitalmente la dureza correcta. El sector sanitario puede usarla para crear prototipos de implantes ortopédicos y prótesis dentales con el fin de comprobar su ajuste, así como crear agarres blandos en muestras de instrumental quirúrgico de plástico duro.

Carcasas electrónicas bicolores con tapas de plástico transparentes, correas flexibles para equipos deportivos, componentes complejos para electrodomésticos y fundas de formas delicadas con cierres a presión flexibles son algunas de las posibilidades que ofrece PolyJet para la creación de prototipos de artículos de consumo e industriales.

Instrucciones

Suena bien, pero ¿dónde está el truco? En realidad, las normas de diseño para la impresión 3D PolyJet de Proto Labs son muy sencillas:

El tamaño máximo de una pieza es de 490mm x 390mm x 200mm.
El tamaño mínimo de cada morfología de las piezas PolyJet es de 0,3 mm en cualquier dirección. Las paredes sin soporte y las morfologías de la pieza pueden tener una sección mínima de 0,75 mm, pero aquellas que tengan una función o que soporten cargas tendrán como mínimo 1,0 mm de sección. Por otra parte, la altura de estas morfologías depende en parte del material y de la geometría de la pieza, aunque debe intentar evitar paredes o salientes independientes muy altos, ya que podrían resultar dañados durante la eliminación de los soportes.
Aunque PolyJet puede producir detalles delicados, recuerde que la tolerancia dimensional prevista en altura y anchura es de +/-0,1 mm en la primera pulgada, aumentando +/-0,025 mm en cada pulgada siguiente. Los resultados pueden variar dependiendo de la geometría de la pieza y del material utilizado.
Resulta difícil eliminar los materiales de soporte de orificios, hendiduras y canales mucho menores de 0,75 mm de sección, especialmente si su relación profundidad/anchura es de 4:1 o superior. De hecho, las morfologías tan estrechas como estas podrían no formarse correctamente (téngalo en cuenta al diseñar las piezas). Además, usted podría sentir la tentación de colocar algunos orificios de drenaje (esos que permiten que el material de soporte gotee o salga de las cavidades internas) en formas internas "sin salida", como el interior de un cubo o de una esfera. Eso está bien, siempre que los orificios sean lo suficientemente grandes para verter el material de soporte, pero, a no ser que exista una razón de peso en contra, déjelos cerrados. Es probable que ni siquiera note el material de soporte atrapado.
Los prototipos para piezas sobremoldeadas o aquellos con material de junta integral (como un mango de tacto blando, por ejemplo, o una cubierta con una superficie de sellado tipo goma) deben diseñarse sin holgura o un ajuste a presión máximo de 0,05 mm. Si se deja algún espacio, los componentes pueden separarse en sus manos, obligando a repetir el diseño y la impresión, lo que supone una pérdida de tiempo en el ciclo de desarrollo.

Ventajas: ¿qué puede hacer PolyJet por usted?

Protolabs usa máquinas Stratasys Objet 500 Connex 3 que pueden producir piezas de diversas durezas, desde piezas rígidas a otras elastoméricas flexibles con un valor de dureza Shore A de 30A (similar a las plantillas de gel de sus zapatos). Se usan materiales Agilus para aumentar la resistencia al rasgado y a la tracción. Los colores estándar son negro, blanco y transparente.

Igual que al diseñar piezas sobremoldeadas, debe cargar por separado el archivo CAD de cada pieza de un ensamblaje de varias piezas y, además, uno que contenga el ensamblaje completo. Seleccione la dureza, el color y la cantidad de material y recibirá un presupuesto instantáneo. Una vez confirmado el pedido, las piezas se suelen enviar en un plazo de 1 a 3 días.

En resumen, si está diseñando una pieza que vaya a ser sobremoldeada, PolyJet es ideal para usted. ¿Va a hacer el prototipo de una pieza moldeada por inyección en dos pasos? Eche un vistazo a PolyJet. ¿Necesita una pieza que tenga una parte rígida y otras flexibles, o que sea traslúcida en algunos lugares y opaca en otros? En ese caso, PolyJet podría ser la opción correcta para su producto. ¿Está trabajando en un prototipo LSR? Sí, también PolyJet es su opción ideal.

Como siempre, puede ponerse en contacto con uno de nuestros ingenieros de productos para cualquier cuestión a través del +34 (0) 9 11 43 68 30 o [email protected].