Aplicaciones de Escáneres 3D en la Fabricación Aditiva
Aunque el término "impresoras 3D" se ha vuelto ampliamente utilizado, el término correcto según las normas ASTM es "Tecnología de Fabricación Aditiva". Esta página presenta la fabricación aditiva y varias aplicaciones de la Serie VL de Escáneres 3D CMM de KEYENCE.
- Fabricación Aditiva
- Aplicaciones de Escáneres 3D en la Fabricación Aditiva
- Soluciones posibles con el escáner 3D CMM de la Serie VL
Fabricación Aditiva
La fabricación que implica cortar y modelar materiales se conoce como fabricación sustractiva. La fabricación que implica la superposición de materiales con una impresora 3D se conoce como fabricación aditiva.
Objetivo
Fabricación sustractiva
Fabricación aditiva
Ventajas de la fabricación aditiva
-
[Capacidad para fabricar objetivos complicados] Se pueden fabricar objetivos con áreas huecas o formas sobresalientes que no pueden ser creadas con herramientas de corte. No solo es posible modelar formas complicadas, sino que también se puede reducir el peso.
Objetivo
Fabricación sustractiva
Las formas huecas (A) no se pueden crear, y las formas sobresalientes (B) son difíciles de mecanizar. Fabricación aditiva
Las formas huecas (A) y las formas sobresalientes (B) se pueden fabricar fácilmente.
Ideal para la producción de pequeños lotes y múltiples variedades con plazos estrictos
Debido a que el modelado solo requiere datos 3D y no necesita moldes o plantillas, la fabricación aditiva es ideal para la producción de pequeños lotes y múltiples variedades. Otra ventaja es la capacidad de cumplir con plazos de fabricación estrictos.
Reducción del número de piezas
Con la fabricación sustractiva convencional, múltiples piezas deben ser soldadas o unidas. Sin embargo, con la fabricación aditiva, los objetivos se pueden crear como una sola pieza, reduciendo el número de piezas necesarias para la fabricación. Debido a que el material se superpone durante el modelado, se pueden reducir los costos de material.
Automatización
La fabricación es posible utilizando solo datos CAD 3D incluso sin conocimientos especializados. La fabricación también se puede realizar en cualquier parte del mundo siempre que haya una impresora 3D disponible.
Siete métodos de fabricación aditiva descritos en las normas ASTM
Las impresoras 3D comerciales disponibles para el público generalmente utilizan el método de extrusión de material. Sin embargo, con la fabricación aditiva, el método utilizado variará dependiendo del material que se esté modelando.
Extrusión de material
El material fluido se extruye a través de una boquilla y se solidifica selectivamente.
Material: Resina termoplástica
Laminación de hojas
Los materiales en hojas se superponen y se unen entre sí.
Material: Papel, resina, lámina de metal
Inyección de material
El material en forma de gota se inyecta y se solidifica selectivamente.
Material: Resina curable por luz, cera
Inyección de aglutinante
Un aglutinante líquido se inyecta en un material en polvo y se solidifica selectivamente.
Material: Yeso, plástico
Deposición de energía dirigida
La posición de la energía térmica focalizada se controla durante la alimentación del material para fundir y solidificar selectivamente el material.
Material: Metal
Fotopolimerización en cuba
La resina líquida curable por luz (resina fotosensible) en un tanque se cura selectivamente utilizando luz (reacción de fotopolimerización).
Material: Resina curable por luz
Fusión en lecho de polvo
Las áreas de un lecho de polvo se funden y se unen selectivamente utilizando energía térmica.
Material: Metal, resina, cerámica
Aplicaciones de Escáneres 3D en la Fabricación Aditiva
El uso de un escáner 3D permite crear dibujos de objetos para los cuales no se disponen de dibujos originalmente. Esto se conoce como ingeniería inversa y puede utilizarse en las siguientes situaciones:
- Cuando no se disponen de dibujos del proveedor solicitado para diseñar la pieza
- Cuando se diseña utilizando la forma real de un producto que incorpora la pieza
- Cuando el cliente solo proporciona el producto sin ningún dibujo
- Cuando se fabrica una pieza que es diferente del dibujo pero tiene la misma forma que la pieza real
- Cuando los dibujos de piezas antiguas solo están disponibles en papel
Proceso de fabricación convencional
- (1) Diseño de datos CAD
- (2) Análisis
- (3) Prototipado
- (4) Producción
- (5) Producto
Ingeniería inversa
- (1) Producto
- (2) Medición de forma
- (3) Análisis/procesamiento de datos
- (4) Diseño de datos CAD
Desafíos con la ingeniería inversa
[Precisión de la medición: Grandes errores de medición / Variaciones en los resultados según el operador]
- Al crear dibujos a partir de un producto real, las mediciones precisas son esenciales. El uso de calibradores o medidores de altura puede resultar en grandes errores de medición y variaciones entre operadores.
[Tiempo de medición: Las mediciones toman mucho tiempo]
- A medida que aumenta la complejidad de la forma, también aumenta el número de puntos de medición, lo que resulta en mediciones que toman mucho tiempo.
[Calidad de los datos: Reproducción incorrecta de formas]
- Incluso al usar un escáner 3D para escanear una forma y crear dibujos, pueden surgir problemas como la mala calidad de los datos y la baja resolución, lo que resulta en una reproducción incorrecta de la forma.
Soluciones posibles con el escáner 3D CMM de la Serie VL
El Escáner 3D CMM de la Serie VL de KEYENCE puede resolver varios problemas de los métodos convencionales para facilitar la ingeniería inversa.
[Precisión de medición: Mediciones de alta precisión]
- Aproveche una precisión garantizada de ±10 μm y una repetibilidad de 2 μm en los ejes X, Y y Z. Las mediciones de alta precisión son posibles sin variaciones entre los operadores.
[Tiempo de medición: Medición de un solo disparo en aproximadamente 30 segundos]
- El escaneo se puede completar con un solo disparo en aproximadamente 30 segundos. Esto hace que la medición de las ubicaciones deseadas sea rápida y fácil, incluso para formas complicadas.
[Calidad de los datos: Configuraciones de escaneo específicas para cada muestra]
- Las configuraciones de escaneo se pueden ajustar para adaptarse al tamaño y la forma de la muestra. La forma de cualquier muestra se puede reproducir con alta calidad de datos simplemente seleccionando las configuraciones adecuadas: modo de alta definición para formas delicadas y una cámara de alta magnificación para objetos pequeños.
Creación de datos 3D
Creación de datos 2D
