Evaluación y reducción de las deformaciones en piezas de fabricación aditiva mediante el concepto de contradeformada

Las tecnologías aditivas, en plástico y en metal, han empezado a introducirse fuertemente para la fabricación de productos y utillajes debido a que pueden aportar mucho valor para nuevos productos complejos de tirada reducida. Este hecho hace que se cubra un vacío históricamente no resuelto por las tecnologías de fabricación ya implantadas en la industria como el mecanizado o las tecnologías de moldeo.

En la actualidad, la fabricación aditiva está experimentando una evolución muy rápida, ello implica mejora en términos de productividad, repetitividad, prestaciones mecánicas y precisión dimensional. Respecto a la precisión dimensional, no se consiguen tolerancias tan estrechas como en procesos de fabricación tradicional, siendo habitual tolerancias de varias décimas de milímetro en contra de la necesidad de tolerancias en el rango centesimal. Además en ocasiones se producen deformaciones.

El proyecto CONTRADEFORMADA está desarrollando un método para la reducción de las posibles deformaciones que pueden presentar algunas piezas fabricadas con las tecnologías de fabricación aditiva o impresión 3D. En este proyecto se están analizado las variables que influyen en la deformación de las piezas, entre las que destacan: el propio diseño de la pieza, el posicionamiento y la orientación de las piezas dentro de la máquina, las estrategias de aporte de energía de cada tecnología y el tipo de material que se procesa. En las siguientes ilustraciones se muestra una representación de las piezas de polímero y metal fabricadas para analizar la influencia de las diferentes variables.

Ilustración 2. Piezas de Poliamida fabricadas con Multi Jet Fusion (MJF).
Ilustración 3. Piezas de Titanio fabricadas en Electron Beam Melting (EBM).

Además de estudiar la influencia de estas variables, en este proyecto se está analizando el concepto de contradeformada que consiste en diseñar una pieza que tenga en cuenta las deformaciones mediante un software específico. De manera que, tras su fabricación y posible deformación, se obtenga la pieza deseada.

Ilustración 4. Ejemplo de diseño de contradeformada.

Finalmente se está realizando un análisis de los métodos de verificación dimensional más adecuados para las piezas de fabricación aditiva, así como se está evaluando la tolerancia de fabricación de estas tecnologías, información fundamental cuando se está diseñando un producto que será fabricado con estas tecnologías.

Este proyecto está especialmente orientado a empresas usuarias y potenciales usuarias de las tecnologías de fabricación aditiva, independientemente del sector al que pertenezcan ya que los resultados obtenidos se aplican directamente en la fase de diseño de un producto que va a ser fabricado con las tecnologías de fabricación aditiva.

El proyecto CONTRADEFORMADA está cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER) con número de expediente IMDEEA/2019/32.


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Olga Jordá Ferrando

TECNOLOGÍAS Y PROCESOS • Nuevos Procesos de Fabricación