Las tecnologías de fabricación aditiva son un conjunto de herramientas que pueden complementar a las actuales tecnologías de escala utilizadas en las empresas. Se trata de tecnologías habilitadoras de la industria 4.0 que pueden dotar, a costes razonables, a las empresas de capacidad de fabricación digital. Esta capacidad se mejorará y ampliará con la evolución de los equipos y tecnologías y con el desarrollo de nuevos materiales con mejores prestaciones, nuevas funcionalidades y costes optimizados.
Las tecnologías de impresión 3D más utilizadas son las que construyen con materiales poliméricos y la tecnología más popular y accesible es la basada en la deposición por extrusión (FDM o FFF).
GAIKER-IK4 empezó a trabajar con las tecnologías de fabricación aditiva en 2010, año en el que adquirió un equipo profesional de tecnología FDM para la impresión de piezas prototipo y modelos basados en ABS. Desde 2012, GAIKER-IK4 se ha dotado con equipos de impresión opensource y ha adquirido amplio conocimiento en la formulación, caracterización e impresión de compuestos termoplásticos para fabricación aditiva, para lo cual se ha apoyado en su experiencia y medios para el compounding y formulación de resinas y su caracterización.
En impresión 3D las principales líneas de trabajo de GAIKER-IK4 consisten en: el desarrollo de nuevos materiales funcionales y composites, en la adaptación de los materiales poliméricos tradicionales a la impresión 3D y en la combinación de la fabricación aditiva en el desarrollo de productos y procesos, con otras tecnologías de moldeo y conformado de plásticos y composites. En este sentido el Centro Tecnológico dispone de un amplio catálogo de plantas piloto de procesado de plásticos y composites, como son las plantas de inyección, compresión, termoformado, rotomoldeo, laminación, RTM-infusión, Filament winding o pultrusión. Además, cuenta con capacidades para realizar post-tratamientos de acabado y funcionalización mediante la aplicación de pinturas y recubrimientos.
GAIKER-IK4 estructura sus servicios en 5 grandes bloques, cada uno con un contenido especifico definido en función de la experiencia y necesidades detectadas por el Centro. Estos servicios son los siguientes:
Desarrollo de nuevos materiales poliméricos de impresión 3D: Formulación a medida de lotes experimentales de pellets y filamentos de impresión 3D de 1,75 mm y 2,85 mm de diámetro. Adaptación de compuestos termoplásticos en filamentos de impresión 3D. Definición de las fichas técnicas de producto y de proceso. Determinación de la composición cualitativa y cuantitativa de materiales de impresión 3D.
Estudio del diseño y desarrollo de producto mediante tecnología FFF/FDM: Diseño y obtención de modelos, piezas, insertos y utillajes mediante impresión 3D con tecnología FDM. Optimización topológica. Evaluación de moldes imprimidos para series cortas en procesos de transformación de termoplásticos y composites.
Optimización de los parámetros de proceso: Ajuste óptimo de los parámetros de proceso de impresión. Caracterización física, superficial, mecánica y de comportamiento al fuego de según estándares (ISO, UNE, ASTM, DIN, BS) de productos imprimidos. Aplicación de post-procesos y elaboración de guías de procesado y protocolos de impresión 3D asociadas a casos concretos de materiales y piezas finales.
Evaluación de sostenibilidad y reciclabilidad: Evaluación de la sostenibilidad del proceso de fabricación aditiva mediante metodologías de Análisis de Ciclo de Vida (ACV), medioambiental y económico. Desarrollo e implementación de sistemas de reciclado.
Evaluación de la toxicidad de emisiones: Estudio de la toxicidad in vitro en modelos ex vivo (tracto digestivo, pulmón, corazón, cerebro..) de emisiones de nanopartículas recogidas in situ en procesos de impresión 3D. Elaboración de protocolos.
Según GAIKER-IK4, la industria está siendo el principal usuario de las tecnologías de impresión 3D y las empresas necesitan identificar como pueden beneficiarse de la utilización de la fabricación aditiva en sus procesos y productos y en la oferta de sus servicios.
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