Antecedentes
ActOn Finishing es una empresa de Coventry especializada en el acabado superficial de piezas metálicas, principalmente para la industria del automóvil.
Durante un evento de Made in the Midlands en 2018, Ricoh 3D se puso en contacto con ActOn Finishing para ver si probaban el acabado con polímeros impresos en 3D.
A pesar de poseer y tener experiencia en una amplia gama de sistemas de acabado superficial, tratar con piezas de fabricación aditiva representaba un nuevo territorio para la empresa.
Desafío
Dado que Ricoh imprime en 3D piezas de polímero de diversas formas y tamaños, la empresa quería un sistema vibratorio que pudiera acomodar varias piezas diferentes y conseguir al mismo tiempo superficies lisas.
“Éramos conscientes de que la tecnología ya se utilizaba en la industria para alisar piezas impresas en 3D fabricadas en nailon, sin embargo, no queríamos aceptar sin más que el método establecido sería adecuado para nuestro material de polipropileno”, afirma Richard Minifie, ingeniero superior de AM de Ricoh UK Products Ltd.
Solución
Richard añadió: “Empezamos a buscar un socio técnico que realizara pruebas con una serie de tecnologías y diversos tipos de soportes para obtener datos concluyentes que nos permitieran identificar el proceso de alisado más adecuado antes de adquirir la tecnología.”
ActOn demostró cómo su tecnología de acabado por vibración podía alisar superficies en diversas ocasiones, pero no sin algunos contratiempos por el camino.
Ricoh 3D no tenía un requisito específico de valor Ra, sino que eligió el acabado y el plazo preferidos en función de los requisitos de sus clientes.
Las piezas suministradas a ActOn incluían componentes de parachoques de vehículos, espejos retrovisores y piezas de atomizadores rotativos, cuyas superficies de rugosidad inicial oscilaban entre 3,6 y 13 micras.
Los componentes se procesaron inicialmente en una máquina centrífuga de alta energía (CHE) durante una hora.
La prueba se realizó utilizando un medio cerámico altamente abrasivo y un compuesto líquido concentrado, que actúa como limpiador y pulidor. Con ello se consiguió una rugosidad superficial de entre 1 y 3 micras, pero las piezas resultaron ligeramente dañadas, por lo que se utilizó un plástico medianamente abrasivo en lugar de uno altamente abrasivo.
Una vez más, se produjeron daños, por lo que se descartó el uso de CHE y ActOn recurrió a sus máquinas de Acabado Vibratorio.
Resultados
Utilizando el mismo soporte cerámico y el mismo compuesto líquido que en la primera prueba, los componentes impresos en 3D se procesaron en la máquina Vibratory Bowl de ActOn durante 20 horas, y finalmente se consiguieron piezas que no mostraban ningún daño, y con un valor Ra de entre 0,5 y 3 micras, tenían buen aspecto.
Las piezas más grandes también se probaron en la máquina de Acabado Vibratorio en Artesa de ActOn, que también dio buenos resultados.
El cabezal del atomizador rotativo, por ejemplo, empezó a 7,2 micras, y tras 4 horas en la máquina Trough se redujo a 5,9 micras, y otras cuatro horas, volvió a bajar a 3,7 micras, sin inconvenientes visibles.
Se observaron daños en las secciones de pared más fina de las piezas durante los procesos de acabado entre 8 y 20 horas, por lo que se aconsejó a Ricoh 3D que no superara las 8 horas y utilizara una mezcla de tamaños de los medios cerámicos abrasivos, el compuesto líquido concentrado para limpieza y pulido, y agua.
ActOn también aconsejó a Ricoh 3D que utilizara una placa divisoria para separar las piezas más grandes de las más pequeñas en dos cámaras diferentes.
Testimonio
El uso de la máquina de ActOn Finishing ha permitido reducir el coste por pieza, obtener resultados constantes, rentabilizar la inversión en 12 meses y mejorar el valor Ra hasta tres micras en algunos componentes.
Ricoh agradeció los consejos y quedó convenientemente impresionado con los resultados.
“Como ingenieros, nos gusta capturar muchos datos para probar procesos y aprender mediante la experimentación”, dijo Minifie.
“Durante este proyecto de colaboración, pudimos compartir conocimientos con ActOn Finishing para establecer rápidamente un proceso de alisado para piezas impresas con SLS.
“Este enfoque de aprendizaje de estilo abierto es realmente importante para Ricoh, porque los conocimientos desarrollados aportan valor a ambas partes, lo que a su vez aumenta las posibilidades de futuros proyectos de colaboración.”