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Cómo funciona una impresora 3d de metal. Tecnología SLM y cómo un equipo de estudiantes la utilizan en el diseño de un monoplaza

Cómo funciona una impresora 3d de metal. Tecnología SLM y cómo un equipo de estudiantes la utilizan en el diseño de un monoplaza

Alucinante, ¿Verdad? El mes pasado tuve el placer de viajar a Vitoria (ciudad que me sorprendió muchísimo y me encantó) por invitación de un grupo de estudiantes universitarios de la Escuela Politécnica de Vitoria. Luis, Team Leader del equipo de Formula Student Vitoria, me contactó hace un tiempo para contarme que estaban incorporando la tecnología de la impresión 3d industrial con metal en su proyecto junto a su equipo, y lo cierto es que desde un primer momento tuve claro que tenía que conocer lo que estaban haciendo y verlo con mis propios ojos.

¿Qué es el Fórmula Student?

Para ponerte en situación te contaré que Formula Student es una competición internacional entre equipos de estudiantes universitarios que diseñan desde cero un coche monoplaza (eléctrico o de combustión) para luego llevarlo a competición (Puedes conocer el proyecto completo entrando en su web https://www.fsvitoria.eus/ y ver también la entrevista que Formula Student Vitoria hizo a Control 3D aquí https://issuu.com/fsvitoria/docs/fsv-junio2021/2?ff ).

Pero claro, esto no es un blog de automóviles (a pesar de que sea un tema que me apasione) sino de Impresión 3D. ¡Así que aquí viene lo que nos ocupa! Es maravilloso comprobar la diversidad de ámbitos en los que puede participar la tecnología de la Impresión 3D… ¡Incluso en el el prototipado y ejecución de piezas para autómovil! En este caso Formula Student Vitoria ha implementado la fabricación aditiva con metal (titanio) para la ejecución de cuatro manguetas o piezas de transmisión para su coche.

Tecnología FDM y SLM

Tras diseñar y prototipar con tecnología FDM la pieza definitiva para comprobar que la geometría encajaba a la perfección en el monoplaza, se imprimió la mangueta con titanio impreso por SLM (impresión 3d en metal) la cual terminó de mecanizarse posteriormente. Pero, ¿Por qué utilizar la tecnología del SLM para crear una pieza metálica en lugar de fabricarla y mecanizarla de forma manual? Formula Student Vitoria lo tiene claro: por la libertad de diseño y la precisión de la misma.

Te podrás imaginar que después de ver esta pieza en directo mis ganas por ver una impresora 3D industrial de metal en acción iban en aumento exponencial, y precisamente eso es lo que hicimos: visitar la empresa encargada de fabricar estas piezas de transmisión de titanio, Optimus 3D https://optimus3d.es/ Una vez allí pudimos conocer todas las instalaciones y la ‘joya de la corona’: una impresora 3D de metal modelo Renishaw RenAM 500s.

La tecnología SLM, a grandes rasgos, funciona se la siguiente manera: colocando en la impresora 3D polvo de titanio (también puede ser de acero, aluminio y otras aleaciones) este se va solidificando capa a capa gracias a la fusión del mismo al impactarle un láser de hasta 500W.

Para ello se debe crear en el interior un ambiente inerte inyectando gas argón, consiguiendo una calidad realmente alucinante en las piezas con precisiones de hasta +-0,02mm en los ejes X e Y y hasta 60 micras en el eje Z. Una vez termina de imprimirse la pieza se debe introducir en un horno para que la pieza pierda temperatura a una velocidad menor y no se deforme.

Como verás, esta tecnología es muy similar al SLS (y de hecho, lo es) sin embargo la SLM necesita la colocación de soportes en las piezas que posteriormente deberán ser retirados. ¿Por qué? Al generarse la pieza con metal, se debe tener en cuenta las tensiones tan grandes que se generan en su interior y la posible deformación que podrían sufrir: es por ello que los soportes no solo funcionan como ‘apoyo’ de las piezas sino también como disipadores de temperatura. De esta manera, la propia pieza se ‘suelda’ sobre una base de titanio de la cual se retira posteriormente una vez ha enfriado por completo. Esta tecnología es tan delicada que incluso la propia impresora 3d debe mantenerse en una sala en la cual las condiciones climáticas sean estables y estén controladas.

¿Quieres ver esta impresora 3D en acción y cómo se desarrolló el resto del proyecto de diseño y ejecución de estas piezas para el monoplaza de Formula Student Vitoria? ¡Pues dale a play al vídeo, te va a alucinar!

Y antes de despedirme quiero agradecer a Formula Student Vitoria y a Optimus 3D por recibirme en sus instalaciones y permitirme mostraros esta tecnología de impresión 3D tan alucinante. ¡Mucha suerte en la competición, equipo! Aquí os dejo el selfie que nos hicimos al acabar la visita, ¡Gracias chicos!

Me encantará saber qué os ha parecido este proyecto y la impresión 3D con metal en los comentarios, ¡Nos vemos en la próxima!

¡Abriiiiiizos gente!

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