La empresa estadounidense Tooling & Equipment International (TEI) amplía su capacidad de fabricación aditiva con su tercera impresora 3D de arena VX4000 de voxeljet, firma representada en Sudamérica por Brignone & Asociados.
Como proveedor de General Motors, TEI está utilizando la impresora 3D en arena más grande del mundo para producir almas (núcleos, noyos, machos) de fundición para la producción en serie de componentes estructurales de gran formato para el Cadillac CELESTIQ.
Cada VX4000 imprime cientos de almas (núcleos, noyos, machos) para varios conjuntos de vehículos en una sola noche: lo que hace posible plazos de entrega más cortos para componentes optimizados en peso y diseño.
Al aplicar la impresión 3D en el desarrollo y la construcción de los componentes, los fabricantes de equipos originales pueden realizar diseños completamente nuevos y con funciones optimizadas. Los proveedores se benefician de la integración rápida y flexible de los núcleos (almas, noyos, machos) impresos en 3D en las líneas de producción existentes.
TEI, un experto en piezas de fundición de alta complejidad para la industria de ingeniería y fabricación, ha estado trabajando con voxeljet desde 2018. Lo que comenzó con un contrato de volumen de tres años de más de 500.000 litros de arena impresa en 3D se convirtió en una historia de éxito para ambas empresas. TEI es la única empresa de Estados Unidos que posee tres impresoras 3D VX4000 de voxeljet, que se encuentran entre las impresoras 3D de arena más grandes del mundo, con un volumen de construcción de 4 x 2 x 1 metros.
Con su tercera VX4000, TEI ha ampliado su capacidad de fabricación aditiva hasta 2,5 millones de litros al año. Esto permite a la empresa estadounidense llevar a cabo otros proyectos técnicamente exigentes, como la producción en serie de componentes de bajo peso para el chasis del Cadillac CELESTIQ eléctrico.
Cada colada sustituye hasta 40 componentes
La novedosa estructura de chasis consta de seis grandes piezas de precisión de aluminio. Para realizar las complejas estructuras de la forma más económica y ligera posible, TEI utiliza la fabricación aditiva en la producción de todos los núcleos (almas, noyos, machos) interiores. Esto permite incorporar características de rigidez en las secciones huecas, lo que no es económicamente factible con la fabricación convencional.
En la producción de los bajos de cada vehículo se utiliza un total de 51 núcleos (almas, noyos, machos) de arena fabricados aditivamente. TEI los imprime utilizando las impresoras VX4000, cada una de las cuales imprime cientos de núcleos interiores para varios conjuntos de vehículos en una sola noche. Tras la impresión, los núcleos se alisan, se recubren con un revestimiento ignífugo, se colocan en moldes de arena y, por último, se funden mediante un proceso de llenado a baja presión.
Cada una de las seis piezas de fundición reduce el número de piezas entre 30 y 40 componentes en comparación con una construcción estampada típica. Como cada pieza estructural tiene interfaces totalmente mecanizadas, las seis piezas de fundición pueden ensamblarse con precisión y pueden mantenerse tolerancias muy ajustadas para la fabricación del conjunto.
Plazos de entrega más cortos para componentes optimizados en peso y diseño
La impresión de moldes y machos de gran formato en las impresoras 3D VX4000 hace que la producción sea más ágil y, por tanto, más rápida y económica en comparación con la fabricación convencional. Es necesario producir un número significativamente menor de componentes, lo que simplifica y acelera el trabajo de montaje.
“Al eliminar herramientas y aprovechar el gran volumen de fabricación de las impresoras VX4000, podemos reducir considerablemente los plazos de entrega y producir componentes ligeros con topologías optimizadas. Esto no sería posible de la forma convencional”
Oliver Johnson, Presidente de TEI
Además, la impresión 3D en arena hace posibles diseños completamente nuevos y estructuras ligeras. El resultado son piezas geométricamente optimizadas, muy importantes para las industrias automovilística y aeroespacial. Lo que es importante para la aplicación en los proveedores: Con las impresoras 3D VX4000 se pueden realizar de forma rápida y flexible nuevos diseños con funciones optimizadas, y los núcleos impresos se pueden integrar fácilmente en una producción existente.
“Nos complace contar con TEI como socio y usuario sólido de la impresión 3D en arena en Estados Unidos. La compra de la tercera impresora VX4000 se suma a las instalaciones anteriores del sistema en las instalaciones corporativas de TEI en Livonia, Michigan, y permite a la empresa crecer rápidamente y ofrecer proyectos únicos como este. Juntos, estableceremos aún más la tecnología de fabricación aditiva en la fabricación industrial e intensificaremos nuestra colaboración. Estamos orgullosos de apoyar a la empresa con nuestra exclusiva tecnología de impresión 3D y de demostrar una vez más que nuestra tecnología de fundición impresa está entrando en producción y permitiendo diseños sin precedentes.”
Michael Dougherty, director general de voxeljet America Inc.
Fotos: voxeljet y General Motors