Es por todos conocido que estamos inmersos en una cuarta revolución industrial, dentro de la que la impresión 3D y la robótica ocupan gran parte.
Con el propósito de producir una transformación en el mercado de la fabricación, estas dos tecnologías de vanguardia se han ido desarrollando a lo largo del tiempo junto con las necesidades específicas de las empresas para conseguir una mayor competitividad y sacar ventaja dentro de este mercado de libre competencia.
Oportunidad de la fabricación aditiva y HP MJF en el sector de la robótica
Si analizamos el mundo de la robótica podremos comprobar cómo la impresión 3D puede ser de gran ayuda para conseguir procesos más eficientes para las empresas que ya han incorporado este tipo de tecnología.
En España se instalaron el año pasado alrededor de 2 millones y medio de robots. Esta implementación continúa creciendo y la oportunidad es al mismo tiempo una realidad actual como una oportunidad de futuro. Estos robots se encuentran principalmente dentro de los grupos dedicados a la automoción o los semiconductores, aunque hay sectores en el que el interés y la aportación de la aditiva empieza a incrementarse, es el caso de la alimentación, la farmacéutica o la maquinaria industrial.
¿Dónde está la oportunidad de la fabricación aditiva en el mundo de la robótica para conseguir ser más eficiente? Principalmente se centra en la fabricación de los componentes finales de los robots como son las garras o manos, y por las razones siguientes:
- Múltiples piezas en una. Posibilidad de integración o consolidación de diversas partes en el terminal del robot.
- Libertad y complejidad de diseño. Integración de funcionalidades específicas y múltiples procesos en un terminal.
- Personalización de materiales plásticos y elásticos.Creciente uso de garras y pinzas (neumáticas, de vacío, servo-eléctricas, hidráulicas) para evitar dañar materiales.
- Menor tiempo de desarrollo. Mayor productividad y eficiencia requiere mayor número de automatismos.
- Tiradas cortas. Ahorro de coste y retorno de la inversión alienta el uso de automatismos.
- Menor tiempo de desarrollo y personalización. La personalización de garras, manos y terminales ofrece flexibilidad a los usuarios finales en sus líneas de robots.
Cómo funciona la tecnología de HP Multi Jet Fusion
Básicamente es una tecnología que nos permite transformar plástico gracias a un proceso de fusión de agentes múltiples.
Durante el proceso de impresión se van aplicando capas relativamente delgadas (80 µm) de plástico en polvo en una plataforma de impresión, cuyas partículas se van fundiendo con luz infrarroja.
Ya que el objetivo principal es conseguir fabricar piezas con geometrías complejas, se disparan unos agentes de fusión.
Uno de ellos se compone de agua con un aditivo funcional conocido como negro de humo, muy eficiente a la hora de absorber energía de la luz. Disparamos este agente sobre las zonas que deseamos fundir y aplicamos el calor infrarrojo consiguiendo fundir el polvo de plástico por completo en el área deseada.
Por otro lado y de forma paralela se dispara otro agente (agente de detalle) que se utiliza exclusivamente para los perímetros, que hace el efecto contrario, enfría el polvo y corta el flujo de calor justo en los perímetros permitiéndonos conseguir precisión dimensional.
Este proceso es aditivo y nos permite introducir otra capa de volumen, disparar los agentes, aplicar el calor, poner otra capa y seguir el proceso de manera sucesiva.
Características de las piezas impresas con la tecnología HP MJF en la robótica
Básicamente gracias a la eficiencia que tenemos a la hora de entregar energía y fundir el material podemos conseguir altas densidades relativas de pieza, algo equivalente a lo que podemos obtener con inyección de plástico.
La alta densidad y las propiedades mecánicas son similares a las que podríamos conseguir con modelos de fabricación tradicional. Dentro del mundo de la impresión 3D podríamos decir que estamos en niveles de isotropía bastante cercanos a procesos más tradicionales y que conseguimos una gran precisión dimensional.
Propuesta de valor de HP Multi Jet Fusion
Cuando hablamos de impresión 3D o fabricación aditiva hay 4 factores principales por los que las empresas deciden apostar por la tecnología HP MJF en la robótica.
- Tiempo. La necesidad de tener productos en un periodo de tiempo más corto hace que cada vez más personas apuesten por tecnologías de efectos más rápidos.
- Ventaja económica. En el mundo del plástico existen varias tecnologías complementarias que son más efectivas con respecto al volumen de fabricación y que se ajustan mucho más según los precios que estemos buscando.
- Mejora la funcionalidad. En el mundo de la robótica, el poder hacer piezas integradas en un único componente es una gran ventaja.
- Personalización. Una de las macrotendencias más demandadas de este mercado es la personalización, tirando más a tiradas cortas o incluso unitarias.
- Sostenibilidad. La fabricación aditiva aporta múltiples beneficios al medio ambiente con respecto a otro tipo de fabricación más tradicional, ya que el material utilizado son termoplásticos en su mayoría reciclables y con alto grado de reusabilidad.
Por último apuntar que existen diferentes plataformas enfocadas cada una a las necesidades particulares de cada mercado, siendo todas ellas modulares y por tanto escalables.
En el artículo de la semana que viene trataremos de varios casos reales en los que conoceremos cómo empresas de gran valor comercial utilizan este tipo de tecnología y las razones por las que finalmente decidieron escoger HP Multi Jet Fusion.
