Cómo diseñar para la tecnología HP Multi Jet Fusion

7min.
08 JUL., 2021

Es importante conocer las características del proceso de Manufactura Aditiva HP Multi Jet Fusion para crear geometrías con valor agregado y que aprovechen las capacidades de la tecnología de Impresión 3D. 

Las tecnologías de Manufactura Aditiva han abierto la posibilidad de fabricar geometrías complejas y funcionales. No obstante, cada tecnología de impresión 3D tiene características particulares que debemos tener en cuenta al momento de diseñar. A continuación, revisaremos algunos puntos a tener en cuenta si buscas realizar la impresión de tus diseños en Multi Jet Fusion 

¿Qué aspectos tomar en cuenta al Diseñar para Multi Jet Fusion? 

Cuando diseñamos una pieza para ser impresa en Multi Jet Fusion (MJF) es importante recordar 3 características principales de esta tecnología: 

  1. Los materiales que utiliza son de la familia de termoplásticos principalmente y viene en presentación de polvo. Esto elimina la necesidad de imprimir material de soporte en comparación con otras tecnologías de impresión 3D. ¡Mayor libertad de diseño! 
  2. La fusión del material se realiza por la absorción de la energía térmica que absorbe el agente de fusión, alrededor de los 180 °C. Una vez terminada la impresión, inicia el periodo de enfriamiento que es posible llevarlo fuera de la impresora. 
  3. El espacio disponible de impresión es de 380 x 284 x 380 milímetros. Sin embargo, no es una limitante para imprimir piezas de mayores dimensiones, ya que pueden imprimirse en secciones y ser unidas posterior a ser impresas. 

Teniendo en cuanta estos aspectos de la tecnología de impresión 3D, es importante considerar los requerimientos de diseño de las geometrías para sacar el máximo provecho a la tecnología MJF. 

¿Prototipo o producto final? 

Definir si la pieza que buscas imprimir es para fabricar un prototipo o un producto final es importante para determinar qué tipo de modificaciones necesitarás realizar a tu archivo 3D.  

Al imprimir prototipos, es posible que tengan que hacerse modificaciones para reducir exceso de material solido en zonas específicas o secciones en múltiples partes con ensambles sencillos, si la pieza es superior al tamaño del espacio de impresión disponible. Se busca conservar la geometría existente en apariencia. 

Cuando imprimimos una pieza como producto de uso final, es posible aplicar cambios notorios a la geometría y apariencia de la pieza que permitan ahorrar material de impresión y optimizar funcionamiento. Es importante recordar que para obtener piezas competitivas en costo consideremos utilizar solo el material requerido para cumplir con la función. 

Superficies amplias  

Un fenómeno particular de las tecnologías de impresión 3D es el Warpage, que es la deformación de grandes superficies planas al momento o posterior a ser impresas, y en MJF existe el mismo efecto cuando se busca imprimir superficies planares amplias. Es importante entender el objetivo de estas superficies para determinar qué modificaciones podríamos hacer.  

A manera de ejemplo, si buscamos imprimir una tapa de una carcasa que es plana, tendremos grandes dificultades para prevenir el Warpage, la sugerencia sería que, en lugar de ser una superficie plana, sea una superficie con ondulaciones, similar a una lámina de techo. Así podemos reducir el riesgo de Warpage y adicional, se incremente la rigidez y resistencia de la pieza por la geometría que ha adquirido. 

Grosores 

En el entendido que el agente de fusión absorbe la energía de las lámparas de fusión y posteriormente, es liberada durante el proceso de enfriamiento. A mayor grosor impreso será mayor el tiempo de enfriamiento y aumentará el riesgo de una contracción no deseada del material que puede afectar la pieza final. 

Es importante considera no rebasar los 7 mm de grosor al momento de generar una geometría. No obstante, grosores entre 1 y 3 mm son los más recomendados para evitar contracciones no deseadas del material durante el proceso de fabricación.  

Aquí es necesaria cambiar una preconcepción con respecto a qué solemos pensar, y que entre mayor cantidad de material y más sólida sea una pieza será más resistente. La realidad es que a mayor solidez habrá mayor riesgo de contracciones no deseadas y se está utilizando material que realmente no es necesario.  

En este aspecto, el reto para los diseñadores e ingenieros es la generación de diferentes estructuras, retículas y texturas que permitan que las geometrías sean las que regulen aspectos como rigidez y flexibilidad sin importar lo complejas que puedan ser para fabricar en otros procesos de manufactura tradicionales, ya que la complejidad geométrica no es una limitante para MJF. 

Estas son algunas recomendaciones si planeas imprimir una pieza en Multi Jet Fusion y aprovechar las ventajas de este nuevo proceso de fabricación. Si deseas conocer con profundidad sobre las estrategias de diseño, te sugiero que descargues nuestro Manual Desing for Additive Manufacturing y comiences a explorar la fabricación de geometrías más elaboradas enfocadas a aumentar el rendimiento de la función de tus piezas. 

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