Postprocesamiento robótico inteligente para la fabricación aditiva de metales
La fabricación aditiva de metales (impresión 3D) ha revolucionado la industria manufacturera, permitiendo la producción de componentes complejos y de diseño intrincado con mayor eficiencia y menor coste. Sin embargo, estas piezas requieren inevitablemente un posprocesamiento, lo que incrementa el tiempo y los costes unitarios e incluso puede anular las ventajas inherentes de la fabricación aditiva. La eliminación de las estructuras de soporte es el paso principal y más crítico en el posprocesamiento de la fabricación aditiva de metales, pero sigue siendo un reto importante.
Actualmente, las estructuras de soporte siguen siendo esenciales para garantizar la precisión de la impresión; sin embargo, deben eliminarse para obtener productos terminados que cumplan con los requisitos dimensionales, estructurales y de tolerancia. La mayoría de los procesos de fabricación aditiva de metales aún dependen de la eliminación manual de los soportes. Mientras tanto, las tecnologías de posprocesamiento automatizado para la fabricación aditiva de metales han experimentado un progreso notable. El fresado CNC es el método más utilizado; este proceso consolidado se ha implementado en diversos entornos de fabricación y a menudo se integra con la fabricación aditiva para crear modelos de fabricación híbridos. La precisión y repetibilidad de los equipos CNC son indiscutibles, pero la flexibilidad de diseño limitada y las variaciones de material entre lotes dificultan su rendimiento práctico en este campo.
Robots: La solución revolucionaria
Ni la eliminación manual tradicional ni el mecanizado CNC actualmente predominante pueden satisfacer plenamente las necesidades multidimensionales de los clientes de fabricación aditiva de metales.ForgeciseSe dedica a aprovechar software avanzado y sistemas de IA para ofrecer soluciones automatizadas adaptadas a las diversas condiciones operativas de la industria de la fabricación aditiva, abordando específicamente la eliminación de soportes y la limpieza de marcas superficiales. Los robots se han consolidado como una alternativa superior a los métodos convencionales, ofreciendo una velocidad, eficiencia, flexibilidad, precisión de mecanizado, estabilidad operativa, seguridad, rentabilidad y eficiencia energética inigualables. La integración de brazos robóticos en este proceso no solo mejora la calidad del producto final, sino que también establece un sistema de fabricación integral más seguro, respetuoso con el medio ambiente y competitivo en costes.
Software: ProTCAM
Este software principal se basa en una plataforma de motor geométrico desarrollada íntegramente en el país, con algoritmos centrales controlables de forma independiente, incluyendo estrategias de resolución de trayectorias para geometrías de superficie complejas. Las características clave incluyen:
- Alineación óptima: Ajusta automáticamente la posición óptima de la pieza basándose en datos de medición reales, generando un sistema de coordenadas alineado como referencia para el mecanizado.
- Compensación inversa de la desviación posicional: Las piezas metálicas impresas en 3D suelen presentar una deformación significativa. Para controlar la precisión posicional de las secciones transversales tras el mecanizado, el sistema aplica una compensación de deformación inversa a las trayectorias de la herramienta utilizando datos de medición.
- Procesamiento de superficies: Impulsado por un motor geométrico independiente, se encarga del procesamiento de modelos, incluyendo el desrecorte de superficies (reparación de superficies incompletas con agujeros, huecos o costuras para restaurar la geometría original sin recortar) y la reconstrucción de superficies (reconstrucción de modelos de piezas con múltiples superficies en una única superficie unificada).
Tecnología de hardware propietaria
Como técnicos cualificados, Forgecise Los robots manejan diversas herramientas con precisión:
- Calibración de la cadena de movimiento: Utiliza la medición óptica para calibrar automáticamente robots de 8 ejes con alta precisión, sin necesidad de sensores externos ni intervención manual.
- Dispositivo de inspección: Emplea medición óptica para la calibración automática de robots de 8 ejes, logrando una alta precisión sin sensores externos ni operación manual.
- Marco de referencia del escáner: Alinea el sistema de coordenadas del escáner 3D con el sistema de coordenadas del robot mediante calibración mano-ojo, lo que permite el posicionamiento de la pieza de trabajo basado en el escaneo y una fijación flexible.
- Punto central de la herramienta (TCP): Calibra individualmente todas las herramientas, incluidos los husillos, las bandas abrasivas, los cinceles y las pinzas, para establecer una cadena de movimiento completa desde el filo de corte hasta la pieza de trabajo.
Herramientas adaptables para diversas aplicaciones
El sistema admite múltiples combinaciones de efectores finales y herramientas, personalizables para flujos de trabajo de posprocesamiento específicos. Las configuraciones óptimas de herramientas se seleccionan en función de la serie de piezas y los requisitos de acabado superficial, incluyendo cinco herramientas típicas:
① Disco abrasivo no tejido (disco de láminas)
② Papel de lija de disco perforado
③ Muela abrasiva plana con orificio central
④ Fresa de extremo con recubrimiento de PCD
Sectores de aplicación clave y servicios de personalización
ForgeciseEl sistema robótico inteligente de postprocesamiento de está diseñado para industrias donde las piezas metálicas fabricadas mediante fabricación aditiva exigen alta precisión, fiabilidad y cumplimiento de normas estrictas:
- Aeroespacial y aviación: Acabado de álabes de turbina, boquillas de combustible, soportes ligeros e intercambiadores de calor con canales internos; eliminación de soportes de piezas de aleación de titanio/aluminio, preservando la resistencia a la fatiga y las superficies aerodinámicas.
- Dispositivos e implantes médicos: Pulido de implantes ortopédicos, estructuras dentales e instrumental quirúrgico para obtener acabados de espejo biocompatibles; desbarbado de estructuras porosas/reticulares sin dañar las características delicadas ni introducir contaminantes.
- Automoción y deportes de motor: Procesamiento posterior de componentes estructurales ligeros, colectores de escape y sistemas de refrigeración personalizados; garantizando la precisión dimensional de piezas de alto rendimiento producidas en lotes pequeños.
- Generación de energía y potencia: Acabado de componentes de turbinas de gas, piezas de reactores nucleares y válvulas de petróleo/gas; manipulación de aleaciones de alta temperatura (por ejemplo, Inconel, cobalto-cromo) con una integridad superficial uniforme.
- Maquinaria y herramientas industriales: Desbarbado y pulido de moldes, plantillas y dispositivos de fijación para refrigeración conformada; adaptación a diversas geometrías y materiales sin necesidad de reequipamiento.
Forgecise ofrece servicios de personalización completa para satisfacer las necesidades únicas de cada cliente:
- Diseño de herramientas específicas para cada proceso: Adaptación de efectores finales, abrasivos y herramientas de corte a la geometría de la pieza, el material y los requisitos de acabado superficial (por ejemplo, cepillos suaves para estructuras reticulares, ruedas rígidas para superficies de sellado).
- Integración de software y optimización del flujo de trabajo: Adaptación de ProTCAM a los ecosistemas CAD/CAM existentes, integración de datos CT/CMM para corrección en bucle cerrado y desarrollo de estrategias de trayectoria personalizadas para procesos de fabricación aditiva patentados.
- Celdas de automatización llave en mano: Diseño e implementación de células de trabajo robóticas completas con cerramientos de seguridad, extracción de polvo e inspección en proceso, desde laboratorios de I+D hasta líneas de producción de alto volumen.
El Forgecise El robot de eliminación de soportes de fabricación aditiva está diseñado para resolver el cuello de botella más crítico en el posprocesamiento de impresión 3D de metal: la eliminación eficiente y precisa de la estructura de soporte de AM. A diferencia de los métodos manuales o basados en CNC, este sistema robótico de desbarbado de piezas impresas en 3D integra el software propietario ProTCAM con hardware adaptativo para automatizar el acabado automatizado de AM en geometrías complejas, incluido el pulido de estructuras reticulares y canales internos, sin desviación dimensional. Destaca en la eliminación de soportes de aleación de titanio y otros materiales AM de alto valor, lo que lo hace ideal para aplicaciones aeroespaciales, médicas y automotrices. Como plataforma totalmente personalizable, Forgecise Ofrece soluciones de postprocesamiento de fabricación aditiva personalizadas que transforman la eliminación de soportes, pasando de ser un centro de costes a un paso optimizado y que aporta valor al flujo de trabajo de la fabricación aditiva.
