Levas complejas de la impresora
Cómo fabricar levas individualizadas de forma aún más rápida y sostenible mediante impresión 3D
Levas complejas de la impresora
Cómo fabricar levas individualizadas de forma aún más rápida y sostenible mediante impresión 3D
La variedad de levas de nuestra gama es casi ilimitada. Ya disponemos de cientos de formas y tamaños diferentes y se añaden constantemente otros nuevos. Como especialistas en soluciones especiales a medida, también trabajamos con nuestros clientes para desarrollar levas muy complejas adaptadas con precisión al respectivo objeto a transportar, así como prototipos para operaciones de prueba. Allí donde los procesos de fabricación convencionales sólo pueden utilizarse con gran esfuerzo o incluso alcanzan sus límites, la impresión 3D ofrece nuevas posibilidades para la producción rápida, económica y sostenible de levas.
Por tanto, este artículo aborda las siguientes preguntas:
- ¿Cómo se fabrican convencionalmente las levas y dónde alcanzan sus límites estos procesos de fabricación?
- ¿Cómo funciona la impresión 3D y qué ventajas ofrece?
- ¿Cómo pueden fijarse las levas impresas a la correa?
- ¿Para qué aplicaciones y materiales es adecuada la impresión 3D de levas?
La producción convencional de levas y sus límites
Hasta ahora, las levas de PU se han fabricado principalmente mediante corte por chorro de agua o moldeo por inyección. Con el corte por chorro de agua, la geometría de la leva se corta directamente de una placa de PU. Este procedimiento es especialmente adecuado para levas planas que sólo se mecanizan en un plano. Dependiendo de la forma de las levas, también pueden utilizarse procesos de rectificado. Las levas más complejas suelen moldearse por inyección. Para ello, primero hay que fabricar una herramienta distinta para cada forma de leva.
Como la fabricación del molde implica, por un lado, unos costes elevados y, por otro, requiere cierto tiempo, este proceso solía ser muy costoso y largo para la producción de prototipos, piezas únicas o series pequeñas. Si, por ejemplo, en el transcurso de una prueba se descubría que era necesario realizar más ajustes u optimizaciones, primero había que fabricar una nueva herramienta de fundición. Si se requería una solución más rápida, para cantidades manejables se recurría a la fabricación o adaptación a mano si era necesario.
Los procesos de fabricación antes mencionados también alcanzaban sus límites cuando se deseaban geometrías de levas con cavidades, socavados o zonas elásticas. Esto se puede solucionar ahora con la impresión 3D, que permite producir casi cualquier forma geométrica.
La producción de levas mediante impresión 3D y sus ventajas
La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva. Se aplica material líquido o en polvo capa a capa, creando una pieza de trabajo tridimensional. A partir de un dibujo o boceto de nuestros clientes, creamos el modelo correspondiente y determinamos los parámetros de impresión. A continuación, la fabricación de la pieza se controla por computadora mediante CAD/CAM.
El proceso ofrece una serie de ventajas:
- No es necesaria la laboriosa fabricación de moldes y herramientas especiales.
- No es necesario almacenar los moldes para utilizarlos en el futuro, lo que supone un ahorro considerable de espacio y recursos cuando hay miles de moldes.
- Es posible fabricar una gran variedad de componentes uno tras otro en cualquier orden en la misma máquina sin tener que cambiar primero un molde.
- Las geometrías complicadas (por ejemplo, socavados, cavidades, estructuras alveolares, etc.) que son difíciles o imposibles de producir con otros procesos pueden realizarse de forma sencilla.
- Las cantidades más pequeñas, por ejemplo para prototipos, están disponibles de forma rápida y económica, lo que simplifica y acelera considerablemente el desarrollo de una geometría optimizada.
- Al tratarse de un proceso aditivo, prácticamente no hay residuos de producción durante la impresión, lo que permite conservar recursos.
- Sólo se produce el número de piezas que realmente se necesita. Así se reduce al mínimo el uso de materiales y energía.
Cabe destacar la textura típica de la superficie de los componentes impresos. Dependiendo del material, del diámetro del filamento utilizado y de los ajustes de impresión (por ejemplo, la velocidad), se produce el llamado "efecto escalera", es decir, las capas individuales son visibles, lo que hace que la superficie de la pieza sea algo más rugosa. En la mayoría de los casos, esto no influye en la funcionalidad. Sin embargo, cuando se requieren superficies especialmente lisas, puede realizarse un tratamiento posterior. Este puede ser mecánico, químico o térmico.
¿Cómo se fijan las levas impresas a la correa?
En general, las levas impresas en 3D pueden fijarse a la cinta mediante los mismos procesos que las levas fabricadas convencionalmente. Para una fijación permanente, las levas (en este caso de TPU o un compuesto de TPU) se sueldan directamente a la parte posterior de la correa transportadora (también de TPU). La resistencia de la unión soldada es excelente. Si las levas deben fijarse de forma reemplazable, existen varios sistemas de levas intercambiables, como los sistemas magnéticos o los elementos enroscados. Cuando se fabrican levas magnéticas, a veces los imanes pueden insertarse directamente durante el proceso de impresión. En cambio, los elementos enroscables, como casquillos o barras, son más adecuados para su aplicación en el proceso posterior.
¿Qué materiales son adecuados para la impresión?
Básicamente, todos los termoplásticos son aptos para la impresión 3D. Si las levas deben soldarse firmemente a la parte posterior de la correa, debe elegirse TPU (PU termoplástico elástico) o un compuesto de TPU adecuado para lograr la mayor resistencia posible de la unión soldada. Para las levas con sistemas de intercambio, es concebible cualquier material termoplástico. Ya tenemos experiencia con diversos plásticos, como el ABS o el ASA, por ejemplo. Si lo desea, estaremos encantados de probar otros materiales que puedan ser adecuados para su proyecto.
Por lo general, la pieza impresa se compone de un solo material. Sin embargo, en el proceso posterior también se pueden aplicar revestimientos funcionales especiales si es necesario.
¿Para qué sirve la impresión 3D de levas?
La impresión 3D es excelente para la producción rápida y eficaz en costes de levas para piezas únicas, prototipos, muestras iniciales y series pequeñas. Además, el proceso se utiliza especialmente cuando hay que producir levas con una gran complejidad geométrica. Como regla general, cuanto menor es el número de piezas y más compleja la geometría del componente, más económica resulta la producción mediante impresión 3D en comparación con otros procesos. En el caso de componentes de gran complejidad, la producción de varios cientos de piezas mediante impresión 3D puede resultar más económica que mediante moldeo por inyección.
Tampoco hay que descuidar el aspecto de la sostenibilidad: la producción de levas mediante impresión 3D prácticamente no genera residuos de producción. La producción se realiza en la cantidad exacta requerida, por lo que no hay sobreproducción y solo se utiliza la energía y el material realmente necesarios.
Soluciones a medida - de fabricación rápida y sostenible
Como especialistas en soluciones a medida en el ámbito de las correas transportadoras, fabricamos levas individualizadas según sus especificaciones. Si lo desea, estaremos encantados de asesorarle sobre el proceso de fabricación más adecuado para su aplicación en términos de rentabilidad, funcionalidad y sostenibilidad. Todo es posible a partir de una sola pieza.
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