Moldes para inyección en la ProJet3500

Haciendo lo imposible posible. Bi-Link acelera su proceso para producir moldes y partes impresas en 3D.

No es difícil hacer que Frank Ziberna se exalte, director de Bi-Link, compañía de ingeniería y manufactura localizada en Bloomingdale, Illinois. Solo tienes que decirle que algo no puede hacerse.

Durante los últimos tres años, Ziberna y sus colegas en Bi-Link habían escuchado de las limitaciones de las impresoras 3D para crear moldes y partes muestra con calidad de producción: no eran lo suficientemente rápidas, la calidad no está a la altura, no se pueden usar materiales de producción, los moldes no soportan la presión. Como el David bíblico, Be-Link ha logrado tumbar esos conceptos.

De meses a días

Bi-Link actualmente utiliza tres impresoras 3D ProJet 3500 HD Max de 3D Systems para producir moldes de herramientas y partes de muestra. La ProJet 3500 fue diseñada para producir partes de plástico funcionales un grado profesional de diseño y aplicación de manufactura. Utiliza VisiJet M3, material especialmente creado por 3D systems, el cual ofrece plástico curable por UV, en un rango de colores traslucidos y fuerzas tensibles.

La combinación de las impresoras de 3D Systems, los materiales avanzados y
una técnica patentada de templamiento post-procesado, dan a los moldes terminados una mayor fuerza que la del material original, de acuerdo con el presidente de Bi-Link, Ray Ziganto.

Los beneficiarios de la capacidad de Bi-Link son compañías de manufactura electrónica y medica alrededor del mundo – No se pueden nombrar debido a los acuerdos de confidencialidad – a los cuales Bi-Link proporciona lo que anteriormente se había pensado como imposible.

“Los clientes aman este servicio”, dice Ziberna. “Típicamente ellos tiene que esperar de dos a tres semanas solamente para tener el herramental, no se diga las partes. Con la ProJet 3500 HD Max hacemos a un cliente cuatro diseños diferentes en el transcurso de seis días, entregando de 10-12 partes por cada iteración durante la noche.”

“Eso es un ciclo de dos a tres meses comprimidos en una semana. Para las partes médicas, estamos creando la segunda y tercera revisión para los clientes antes que los competidores hayan producido la primera parte de prueba.”

Sin comprometer

Las partes muestra creadas por Bi-Link usan el mismo material que las partes de producción de un cliente, si es un polímero de cristal líquido (CLP), policarbonato, poliestireno, elastómero u otro material termoplástico. Bi-Link incluso ha desarrollado moldes impresos en 3D para aplicaciones de insertado de moldes.

“Los clientes no tienen que cortar esquinas o bordes ni hacer concesiones en el diseño”, dice Ziberna. “Nosotros proveemos las partes con el material que utilizaran en la producción, asi que ellos no tienen que hacer ajustes en su diseño o modificar las partes.”

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Cuando se trata de desempeño. Los moldes de Bi-Link usualmente están sujetos a temperaturas de más de 600 grados Fahrenheit y soportan varias toneladas de presión sin degradación, esto de acuerdo a Ziberna.

“Puedes poner el molde impreso en la Morgan (Una pequeña máquina de inyección de plástico) y ejercer ocho o diez toneladas de presión sin daños.”

Formas, figuras fijas, insertos de molde para herramientas, herramientas hibridas, termo formado, de todo hasta 10 pulgadas de largo. Alrededor de 200 partes pueden ser manufacturadas de un molde típico de inyección impreso en la ProJet 3500 HD Max con acabados con los procesos de templado de Bi-Link. A un cliente que provea con el formato CAD a Bi-Link en la mañana, puede recibir las partes en la siguiente tarde de un molde impreso en 3D.

Las partes de muestra y los moldes de inyección no están limitados a patrones simples. El nivel de detalle desde cuerpos profundos, agujeros pequeños, insertos de abrazaderas en el molde, paredes delgadas, pequeños cortes, dientes de 1.5mm.

“No hacemos concesiones en las tolerancias”, nos dice, “demandamos la misma calidad para las partes como si salieran de un molde de acero. Cualquier parte que nos solicites, la podemos manufacturar en un molde impreso en 3D – Mismo material a un menor costo y una quinta parte del tiempo.”

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La perspectiva de los clientes

Uno se encuentra tentado a creer que algo de todo esto no puede ser verdad, hasta que el proceso es demostrado en tiempo real, las partes son examinadas minuciosamente y los clientes verifican todo lo que Ziberna dijo.

Curt Thornton, ingeniero director de cirugía en R&D en Teleflex, basado en la investigación de Triangle Park, NC, nos proporciona su testimonio. Teleflex es proveedor a nivel global de aparatos médicos utilizados en cuidados críticos y cirugía. La compañía se apoya en Bi-Link para ambas cosas, prototipos y componentes de producción, usualmente 100 partes o menos.

“He estado muy impresionado con los insertos de moldes que Bi-Link ha hecho con la impresora de 3D systems” dice Thornton. “Estas herramientas nos proporcionan un ensamble que representan la producción del proceso en una fracción del costo.

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“Nunca sabes que nuevos materiales o que proceso se requiere para completar el producto. Las herramientas de impresión 3D de Bi-Link y su experiencia nos dan la opción para un volumen bajo de prototipos que no estaban disponibles en el pasado.

Un futuro brillante

Naturalmente, Ray Ziganto, el presidente de Bi-Link, tiene visión para el futuro de las impresoras 3D para inyección en moldes y herramentado.

“Es momento de empezar ver más allá de los usos obvios de una impresora 3D – Crear una representación física de un modelo CAD – y realmente retar a las capacidades de esta tecnología”, dice él.

Ziganto ve un amplio rango de materiales para el uso de una impresora 3D, incluyendo mayor uso de metal y reemplazos de metal para maquinado y componentes, materiales biocompatibles para implantes y otras aplicaciones que requieren contacto humano, materiales conductores para electrónicos y elastómeros para productos utilizables.

“Me gustaría ver que esta tecnología pueda manejar diferentes variaciones de proceso de maquinado como RIM (Reaction Injection Molding), estampado en metal y alambre formado”, nos dice.

Con las capacidades de una impresora 3D siendo multiplicadas cada 18 meses durante los últimos 10 años de acuerdo con 3D systems, es una buena apuesta que el deseo de Ziganto se haga realidad. En las palabras de Curt Thornton de Teleflex, “el futuro de las impresoras 3D es limitado por la imaginación de uno.

Thornton dice que Teleflex ha usado los moldes impresos en 3D para producir más de una docena de diferentes componentes de materiales  que incluyen policarbonato, ABS y LCP. El espera que la impresión en 3D continúe jugando un mayor rol en los experimentos de la compañía con nuevos diseño y materiales.

La línea de impresoras ProJet están disponibles en Mexico con el distribuidor autorizado Tecnologías y Soluciones Tridimensionales SA de CV