EL DISEÑO en la FABRICACIÓN ADITIVA

Optimización y diseño en fabricación 3D, un paso más allá que piezas estáticas

Cuando hablamos de impresión 3D, no solo nos referimos a la creación de objetos, sino también a procesos de diseño que maximizan la eficiencia, calidad y funcionalidad de las piezas fabricadas. Esto incluye optimización topológica, estructuras lattice y consideraciones de posprocesamiento, cada una contribuyendo de forma única al resultado final.

Aunque la importancia del diseño ya se ha visto reflejada en otras tecnologías de fabricación y prototipado rápido, es ahora cuando la impresión 3D añade nuevos retos. Cuando hablamos de mecanizado CNC tenemos en mente piezas sueltas o conjuntos de ellas, que acaban formando un prototipo. En este sentido la impresión 3D nos invita a llegar un poco más, aunque aún queda mucho recorrido para conseguir piezas funcionales del nivel de una pieza mecanizada.

Sea como sea, el ingenio siempre está al acecho para llevar la tecnología un poco más lejos.

La impresión 3D lleva el diseño por caminos diferentes a las técnicas más tradicionales de la fabricación a través de mecanizado CNC.

La importancia de la orientación y optimización del diseño

La orientación de una pieza en la plancha de impresión es clave para garantizar una distribución uniforme de calor, soportes mínimos y una calidad superior. Métodos como la optimización topológica permiten reducir significativamente el peso de las piezas, como en el marco impreso en 3D de una motocicleta de AP Works, que logró un 30% menos de peso.

Gracias a las soluciones de software de Altair, AP Works (una subsidiaria de Airbus) ha diseñado un marco impreso en 3D para su motocicleta. Con la optimización topológica, pudieron reducir el peso final de la pieza en un 30%

Estructuras lattice: Ligereza con resistencia

El diseño lattice utiliza redes de mallas que recuerdan panales, ideales para reducir masa sin comprometer integridad estructural. Estas configuraciones no solo optimizan la relación resistencia-peso, sino que también aportan capacidades avanzadas como la absorción de impactos, fundamentales en aplicaciones como ciclismo. Además, permiten ajustes locales en propiedades mecánicas según el diseño específico.

Impacto del diseño en el posprocesamiento

El postratamiento, a menudo tedioso y costoso, puede representar entre el 60% y el 300% del costo de impresión. Técnicas como la integración de soportes directamente en el diseño de las piezas eliminan pasos innecesarios. Innovaciones en software y estrategias DFAM (diseño para fabricación aditiva) están minimizando estos desafíos, ayudando a optimizar el proceso desde el diseño inicial.

En la fabricación aditiva, diseñar con inteligencia es tan crucial como el proceso de impresión en sí. ¡La clave está en combinar creatividad con tecnología avanzada para lograr resultados excepcionales!

Ejemplo de una estructura reticular diseñada con el software CATIA de Dassault Systèmes

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