[Basque Industry 4.0] Fabricacion aditiva
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Taller 1.1: “Fabricación Aditiva” Capacidades y desarrollos en
tecnologías de fabricación aditiva
Pedro Álvarez
IK4 Research Alliance
15 de octubre de 2014
Palacio Euskalduna, Bilbao
Contenido
Fabricación aditiva en el marco de la fábrica inteligente (industry 4.0)
Tecnologías de fabricación aditiva
Aplicaciones, capacidades y áreas de investigación
Fusión selectiva por láser (SLM)
Deposición de metal por láser (LMD)
Impresión 3D de plásticos (extrusión de material)
1. Fabricación aditiva en el marco de la fábrica inteligente (industry 4.0)
Fábrica siglo
XX
Fábrica del futuro (conectada,
sostenible, flexible) Fábrica siglo XXI
(actual)
1. Fabricación aditiva en el marco de la fábrica inteligente (industry 4.0)
PRODUCTOS DEL FUTURO
Optimización funcional
Diseño
Estructuras complejas
Industrias reconfigurables y adaptables
(producciones pequeña escala)
Flexibilidad, productividad, precisión
Cero defectos
Lugares de trabajo sostenibles, seguros y
atractivos
Cadenas de suministro sostenibles e
integradoras
SOSTENIBILIDAD MEDIOAMBIENTAL
Reducción consumo energía y agua
Eficiencia en el uso de recursos
Cero emisiones
SOSTENIBILIDAD ECONÓMICA SOSTENIBILIDAD SOCIAL
2. Tecnologías de fabricación aditiva
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Fusión selectiva por láser (SLM)
• Prototipado rápido de piezas y útiles
• Fabricación de piezas metálicas complejas
• Productos aligerados
• Insertos con canales de refrigeración internos (moldes)
• Productos personalizados y series cortas (implantes)
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
- Fusión selectiva por láser (SLM)
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
Acrónimo Descripción Convocatoria
TIFAN Fabricación mediante SLM de
ventiladores de Titanio
CS-JTI-2013 (2013-2015)
MERLIN Desarrollo de los procesos de fabricación
láser aditiva para el sector aeronáutico
FP7-2010 (2010-2014)
FUSBIO Fabricación de herramientas de apoyo
para operaciones de cirugía maxilofacial
DIPUTACIÓN (2011-2012)
IBE-RM Tecnologías Rapid Manufacturing MINECO (Singular Estratégico)
(2009-2011)
- Fusión selectiva por láser (SLM)
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
• Reparación y recuperación de componentes de alto valor añadido
• Recubrimiento superficial
• Prototipado rápido de piezas
• Fabricación híbrida
Desarrollo de proceso: acero, titanio y aleaciones de base níquel
Álabes de
compresor
Detalle del aporte de material en
un álabe reparado con Ti6Al4V
Detalle del aporte de material en
un álabe reparado con Inconel 718
Reparación de componentes de alto valor añadido. Mejora de propiedades
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
Recubrimiento de Stellite 6 Cuchilla de fundición nodular
Alojamiento interior engranaje Herramienta de conformado
Recargue interior cilindro
Dientes de engranaje
Refuerzo: Recubrimientos anti-desgaste, anti-corrosión, barreras térmicas.
Recuperación: Reparación de herramientas, moldes, matrices, troqueles, engranajes, etc.
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
Titanio: Ti6Al4V Titanio: Ti6Al4V Aleación de Ni: Inconel 718
Acero inoxidable 1.4028 Acero inoxidable 1.4028 Acero inoxidable 1.4028 Acero inoxidable 1.4028
Fabricación componentes, estructuras, etc.
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
Célula de reparación de álabes instalada
en IBERIA en colaboración con Danobat
Definición e instalación de equipo de aporte por láser
Solución personalizada dependiendo de necesidades.
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Deposición de metal por láser (LMD)
Sistema de monitorización y control en lazo cerrado del tamaño del baño fundido
Monitorización y
control del
tamaño en
tiempo real
Aumento de la estabilidad del proceso.
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Desarrollo de filamentos termoplásticos de Impresión 3D
Diseño de Formulaciones
Elaboración de filamentos
Evaluación
de
impresión
3D
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Obtención de piezas plásticas prototipo y funcionales I/II
Piezas prototipo con materiales
termoplásticos definitivos
Impresión de polipropileno
Piezas con formas complejas combinado tecnologías aditivas con tecnologías
tradicionales de transformación de composites
Estructura multitubular
con preimpregnados de
carbono
Tubo de
composite con
núcleo soluble
imprimido
3. Aplicaciones, capacidades y ámbitos de investigación
– Obtención de piezas plásticas prototipo y funcionales II/II
Utillajes poliméricos para procesos
de transformación de materiales
plásticos
Inyección
Rotomoldeo
Soplado
Colado de resinas
Termoconformado
Proyecto destacado: ETORGAI 2013 (M+I3D ) “ Nueva generación de
Materiales e Impresora 3D para Fabricación Avanzada“
Taller 1.1: “Fabricación Aditiva” Capacidades y desarrollos en
tecnologías de fabricación aditiva
Pedro Álvarez
IK4 Research Alliance
15 de octubre de 2014
Palacio Euskalduna, Bilbao