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Jul 17, 2023

HP presenta el software de sinterización inteligente y automatización de impresión 3D en RAPID + TCT

Comparta este artículo La clave para una mayor adopción de la fabricación aditiva (AM) es mejorar la facilidad de uso y el rendimiento, generalmente a través de la automatización. Si bien los beneficios del primero son algo

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La clave para una mayor adopción de la fabricación aditiva (AM) es mejorar la facilidad de uso y el rendimiento, generalmente a través de la automatización. Si bien los beneficios de lo primero son algo obvios, una mayor automatización puede llevar a que se produzcan más piezas, lo que a su vez permitirá a los usuarios pagar su inversión en impresión 3D más rápidamente.

HP (NYSE: HPQ) ha estado a la vanguardia de estos problemas, lanzando impresoras 3D Binder Jet que se dice que son fáciles de usar y capaces de alcanzar un rendimiento muy alto. Poco después de lanzar su primera impresora 3D de polímero al mercado general en 2018, la empresa se convirtió en líder en impresión 3D para la producción de piezas finales. En un esfuerzo por seguir mejorando su tecnología, aumentando así la adopción general, HP ha anunciado nuevas soluciones de software y automatización en RAPID + TCT 2023 que seguirán dándole una ventaja sobre la competencia.

En una conferencia de prensa virtual previa al evento, HP mostró los nuevos desarrollos para los miembros remotos de la prensa. François Minec, director global de impresión 3D de polímeros, presentó la solución de automatización de manipulación de polvo 3D HP Jet Fusion y el accesorio de automatización, los cuales son importantes actualizaciones de los flujos de trabajo de impresión 3D, no solo para HP sino para AM en su conjunto.

Si bien HP ya ofrecía un producto para el desempaquetado automático de piezas impresas en sus máquinas Multi Jet Fusion (MJF), las nuevas soluciones dan un gran paso adelante. Específicamente, la solución de automatización de manipulación de polvo hace posible recargar materiales más rápidamente en la impresora para comenzar nuevos trabajos.

Con la estación de desempaque automático anterior (que se muestra en el video a continuación), la unidad de construcción de la impresora se movería a la unidad de enfriamiento, donde se le quita el polvo, entregando el polvo no utilizado a un tambor y revelando los objetos impresos completos. El nuevo producto alimenta automáticamente el tambor a la estación de procesamiento de materiales, con capacidad para administrar polvos para hasta 15 impresoras, que luego se pueden volver a cargar en las unidades de construcción para iniciar la siguiente construcción. Esto no solo permite tiempos de ciclo más cortos, sino que también garantiza la calidad y la trazabilidad del polvo al limitar la intervención humana y, al mismo tiempo, reducir el desperdicio de material.

El intercambiador automático de unidades de construcción mejora aún más el rendimiento al reducir el tiempo de inactividad de las impresoras 3D MJF. Con esta nueva herramienta, la impresora puede expulsar una unidad de construcción una vez que se completa un trabajo antes de que se inserte una unidad de construcción nueva en la impresora para que pueda continuar realizando nuevos trabajos.

“Hoy en día, nuestras impresoras funcionan con tiempos de ciclo de aproximadamente 12 horas, dependiendo del modo de impresión, entre 10 y 14 horas”, dijo Minec. “El problema que tenemos es que algunos clientes no tienen turno de noche o tal vez no quieren tener turno de noche. Lanzarían una impresora en el día. Se detenía durante la noche y permanecía inactivo hasta que alguien llegaba y sacaba la unidad de construcción y colocaba la nueva. Para resolver este problema, hemos desarrollado un sistema muy eficiente y simple”.

Solución de automatización de manipulación de polvos 3D HP Jet Fusion

La tecnología se ha desarrollado de manera que la impresora 3D pueda integrarse en configuraciones de fábrica más complejas. En RAPID + TCT, la empresa muestra vídeos de casos de uso con Siemens en los que un robot móvil autónomo puede recuperar una unidad de construcción completa y llevarla a diferentes estaciones dentro del flujo de trabajo de manipulación automática de polvo. 

En conjunto, la capacidad de imprimir en 3D de forma continua durante la noche o el fin de semana aumenta el rendimiento y reduce la mano de obra, lo que reduce el costo total de propiedad (TCO) del equipo.

“Se puede imaginar que, con esto, pasaremos a una fábrica completamente apagada”, concluyó Minec.

El proyecto con Siemens. Imagen cortesía de Siemens.

Si bien el TCO de la tecnología de fabricación aditiva de polímeros de HP se puede reducir en parte mediante una mayor automatización, Arvind Rangarajan, director global de software y datos para personalización e impresión 3D de HP Inc., pudo resaltar cómo la empresa ha mejorado el flujo de trabajo de su encuadernadora de metal. tecnología de inyección, que la compañía lanzó al mercado el año pasado en forma de la impresora 3D S100. Esto, a su vez, podría resultar en costos más bajos al reducir el desperdicio de material y mejorar la tasa de piezas correctas a la primera.

Rangarajan solo pasó un año en HP, pero pasó 12 años desarrollando soluciones de software para aditivos en GE y Xerox PARC. Con esa experiencia, pudo ayudar en la creación de nuevas herramientas de software para impulsar el proceso Metal Jet de HP. Esto incluye productos denominados Sinterización digital 3D y Desarrollo de procesos 3D.

Utilizando modelado basado en la física, la primera herramienta predice y compensa la contracción y deformación de una pieza de Metal Jet causada por el proceso de sinterización necesario, basándose en la IA para acelerar el flujo de trabajo. Empresas como Desktop Metal ya han lanzado paquetes similares a la primera solución, destacando lo crucial que es poder predecir y compensar la contracción y la deformación durante la sinterización.

3D Process Development es un software algo más novedoso, ya que permite a los usuarios experimentar con sus impresoras ajustando los parámetros para una aplicación determinada. Rangarajan lo expresó de esta manera:

“Básicamente, estamos abriendo los parámetros del proceso y permitiendo a nuestros clientes realizar experimentación guiada para que puedan desarrollar sus propias recetas de proceso y optimizar sus aplicaciones... Los usuarios tendrán la capacidad de ajustar estas configuraciones de parámetros, ejecutar experimentos y luego observar rápidamente la retroalimentación monitoreando los KPI y la telemetría que proviene de las máquinas, y luego crear una biblioteca de experimentos que optimizarían sus aplicaciones. Y el objetivo aquí es acelerar el tiempo para desarrollar e implementar aplicaciones en la impresora Metal Jet”.

Además de las dos nuevas piezas de software, HP ha actualizado sus herramientas 3D Center y 3D Command Center, que ahora son compatibles con la impresora insignia Metal Jet de HP, la S100. El primero, que permitía el monitoreo de la máquina y alertas de mantenimiento, entre otras cosas, ahora permite que HoloLens y otros dispositivos XR accedan a un código QR virtual para guiar al cliente a través del autoservicio de mantenimiento y capacitación. El 3D Command Center está diseñado para monitorear la impresora a nivel de dispositivo, incluidos los niveles de consumibles y los estados del subsistema. También actúa como servicio de la impresora y puerta de enlace API para soluciones de terceros.

Rangarajan describió cómo sería el flujo de trabajo al aplicar estas herramientas a la inyección de aglomerante metálico. El proceso comenzaría con un diseño que luego se simularía en Sinterización Digital 3D, proporcionando información al usuario para perfeccionar el diseño. Utilizando el desarrollo de procesos 3D, pudieron optimizar aún más el procedimiento de impresión real. Una vez establecida la receta final, los usuarios confiarían en el software de ejecución de fabricación para gestionar una flota de impresoras 3D S100 para producir las piezas.

Cuando escribo sobre HP, siempre me sorprende lo rápido que conquistó el mercado de AM. Obviamente, sus productos no abordan todas las áreas de la industria, pero, a través de una combinación de su peso corporativo e ingenio tecnológico, estableció una amplia red de socios para producir en masa grandes volúmenes. Minec explicó que, en los primeros cinco años de la entrada de HP en AM, sus clientes han impreso en 3D 100 millones de piezas. En los últimos 12 meses, sin embargo, han impreso en 3D 75 millones. Con estas últimas ofertas de productos, está claro que la empresa realmente se está calentando.

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