La empresa especializada en la fabricación aditiva del metal, Renishaw ha organizado una colaboración estratégica con Metalpine, empresa especializada en la producción de polvo metálico para realizar impresiones 3D.
Ambas industrias persiguen el objetivo de adaptar la fabricación aditiva al sector naval, a través de la creación de una serie de elementos. Capaces de resistir entornos marinos hostiles que corrompan o desgasten los modelos creados.
Compuesto químico de estos modelos
Las empresas pensaron en utilizar un núcleo creado a partir de aleaciones de cobre + níquel (CuNi). Procesados en formar de polvo para poder implementarlos en aquellas impresoras 3D que trabajen con materiales a base de polvo.
La aleación de cobre + níquel posee capacidades anticorrosivas excelentes, ya que es procesado mediante tecnologías de fusión laser, que crean capas protectoras. Es decir, mejoran la resistencia del material frente a la degradación del ambiente salado marino.
Se han creado dos variedades CuNi 10 (10% de níquel y 90% de cobre) y el CuNi 30 (30% de níquel y 70% de cobre). Ambos contienen características particulares, resultado del moldeado por láser. Lo que aumenta sus propiedades mecánicas a gran escala.
¿Cómo se fabrican estos componentes?
Para fabricar los modelos impresos, se ha utilizado una RenAM 500Q Flex. Una impresora 3D avanzada de metal diseñada para investigar y crear piezas para Renishaw. Esta impresora permite cambiar rápidamente de polvo e incorpora un accesorio imprescindible, el Reduced Build Volume (RBV).
Este accesorio permite realizar pruebas de productividad a gran escala con materiales que contienen 0,25 litros de polvo. Lo que resulta muy importante para optimizar los parámetros de impresión, sin suponer un desperdicio de recursos.
Procesar el cobre en fabricación aditiva resulta un gran reto, ya que es un metal que refleja la energía laser, complicando la fusión laser de este material en una impresora 3D. El equipo de investigación de Renishaw modificó detalladamente algunas variables importantes.
Las variables ajustadas tienen por objetivo crear piezas de mayor calidad y propiedades mecánicas superiores, a través de la potencia laser, la velocidad de escaneo y la distancia entre líneas. La aleación CuNi 30 resulta más fácil de procesar que la CuNi 10 por su alto contenido en níquel.
Este avance y colaboración entre Renishaw y Metalpine permite consolidar la fabricación aditiva en el campo de las fuerzas navales. Con la finalidad de producir más piezas mediante impresión 3D y dejar de depender de las cadenas de producción de suministro más complejas.
Ambas empresas, también, buscan minimizar los costes generados por tiempos de inactividad operativa. Manteniendo la disponibilidad de componentes altamente resistentes y sostenibles ante ciertas operaciones o componentes necesarios para la exploración e investigación marina.