Aplicaciones

Alta flexibilidad para diferentes áreas

La tecnología y los equipos innovadores, así como la amplia base de materiales, permiten que el ARBURG Plastic Freeforming (APF) se utilice de diferentes formas en distintos sectores o con diversos procesos. La fabricación de componentes a partir de materiales blandos es tan posible como el uso de freeformers directamente en la sala limpia.
Aplicaciones como componentes de materiales blandos, la impresión directamente en una sala limpia o la impresión de prototipos en materiales de producción son solo algunas de las aplicaciones que resultan posibles con el proceso APF.

Las razones son la alta flexibilidad del sistema abierto a través del procesamiento de granulados de material plástico cualificados convencionales, así como los parámetros modificables “densidad de componentes” y “propiedades mecánicas”.

Aspectos destacados

  • Componentes funcionales fabricados con aditivos a partir de granulados estándar cualificados
  • Integración de funciones y tecnología multicomponente
  • Producción en sala blanca fácilmente
  • La densidad de componentes y las propiedades mecánicas pueden modificarse

Prototipos funcionales

La idoneidad particular de la fabricación aditiva industrial para la construcción de prototipos funcionales guarda relación con el proceso de fabricación. En concreto, el sistema abierto freeformer permite el uso de materiales estándar cualificados, como los conocemos por el procesamiento de plásticos. Los componentes construidos por capas combinan una alta resistencia con otras propiedades positivas de las piezas moldeadas por inyección. Por ejemplo, los artículos pueden utilizarse directamente para pruebas de funcionamiento. Una base de datos de materiales amplia y en constante crecimiento ya contiene muchos materiales cualificados que pueden procesarse fácilmente en freeformers. La producción, incluidas las combinaciones duro-blando, se puede realizar con solo pulsar un botón.

Construcción de maquinaria y dispositivos

La fabricación aditiva industrial resulta muy adecuada para la construcción de garras, fijaciones y sujeciones. Con el ARBURG Plastic Freeforming (APF) de ARBURG puede situar sus diferentes ideas de diseño a otro nivel completamente nuevo. Utilice todas las ventajas de APF para fabricar piezas específicas del cliente y según las necesidades con sus propios materiales cualificados.

Piezas hechas de un material
Los clientes de tecnología médica pueden utilizar materiales comunes aprobados médicamente, por ejemplo, para la producción de fijaciones. Estos plásticos se pueden esterilizar y utilizar directamente en un proceso de producción. El sector electrónico puede utilizar materiales a prueba de descargas electrostáticas que no dañen los componentes sensibles debido a sobrecargas. Por último, los clientes de los sectores aeroespacial

Piezas hechas de diferentes materiales
También se pueden construir sujeciones y otros dispositivos hechos de varios materiales diferentes en nuestros freeformers con diversas unidades de descarga. Piense, por ejemplo, en una garra con estructuras blandas para no dañar los componentes desmoldeados o un soporte rígido con inserciones blandas para evitar que deslicen las piezas. Las posibilidades son casi infinitas. Combine materiales duro y blando, duro y duro o dos materiales blandos. Siempre totalmente según la aplicación.

Piezas flexibles

Componentes funcionales y combinaciones duro-blando de TPE
Todos los materiales originales cualificados resultan adecuados para su procesamiento en nuestros freeformers. Los elastómeros termoplásticos (TPE) también funcionan muy bien. En este caso, el eje principal son componentes funcionales y combinaciones duro-blando. Por ejemplo, ABS, PA y PC amorfos, PP semicristalino y materiales originales especiales están cualificados. Con la ayuda de material de soporte que se lava después del modelado libre, también se pueden realizar destalonados y geometrías complejas. El sistema abierto permite la optimización de la regulación del proceso, así como la influencia específica de la densidad y el nivel de llenado. Con elastómeros termoplásticos (TPE) es posible incluso variar la dureza Shore y, por tanto, las propiedades mecánicas del componente fabricado con aditivos.

Tecnología médica

Con nuestra técnica de máquinas y el tipo de nuestro proceso de construcción, hemos causado sensación, sobre todo en la tecnología médica. Si los granulados están cualificados para nuestros freeformers, tanto biocompatibles como esterilizables e implantables, se pueden procesar incluso materiales reabsorbibles. No es necesaria una certificación especial del proceso. La producción de bajas emisiones y libre de polvo se consigue trabajando con pocos periféricos que no precisen de la intervención por parte del personal de manejo.

Plantillas quirúrgicas
Los dispositivos médicos suelen utilizarse, por ejemplo, como dispositivos quirúrgicos personalizados. No menos importante por razones de coste, cada vez más dispositivos médicos «en la sangre» están hechos de plásticos. Los freeformers ofrecen grandes ventajas en este sector en particular. Se incluyen, por ejemplo, la alta calidad de los componentes producidos debido a espesores de la capa más pequeños y la posibilidad de fabricar combinaciones duro-blando. Un ejemplo típico de dispositivo médico son las plantillas de serrado de PA para la preparación de una cirugía, los fuelles funcionales de SEBS médico (28 Shore A) o las máscaras de respiración personalizables de TPE (32 Shore A).

Implantes
El sistema abierto freeformer permite el procesamiento de una serie de materiales originales certificados y médicamente adecuados, como ABS, PA y PC amorfos, TPU elástico, PP semicristalino o PLLA. Las placas de implante fabricadas con material original reabsorbible aprobado por la FDA Resomer LR 706 se pueden utilizar directamente en el cuerpo en caso de fracturas óseas. El compuesto de polímero replica el hueso humano y contiene un 30 por ciento de aditivos cerámicos. Esto no solo hace que el componente sea más estable, sino que también libera calcio, lo que favorece la regeneración ósea. El implante se disuelve por completo después de un tiempo predefinido.
Los huesos reabsorbibles del cráneo, los pómulos y los dedos hechos de PLLA médico (Purasorb PL18, Resomer LR 708) no tienen que retirarse mediante cirugía tras la cicatrización. Dado que el granulado plástico puede cargarse, por ejemplo, con agentes antiinflamatorios, se reducen al mínimo las reacciones de rechazo. Pero los implantes permanentes hechos, por ejemplo, de PCU (Bionate), pueden fabricarse mediante el proceso APF y usarse como en la zona de la columna vertebral.

Ortesis
Como estándar industrial, la fabricación aditiva ayuda principalmente a fabricar geometrías nuevas y complejas y a equipar nuevos productos con funcionalidades ampliadas. La libertad de geometría combinada con la libertad de material explora aplicaciones de los plásticos completamente nuevas para uso humano. La implementación de construcciones complejas orientadas a procesos se puede lograr fácilmente a través del procesado de datos y disección por capas automatizado en la unidad de mando del freeformer.
Un ejemplo de dispositivos que se utilizan fuera del cuerpo y que pueden fabricarse fácilmente mediante la fabricación aditiva son las ortesis personalizadas. En este caso, también se hace hincapié, por un lado, en la posible adaptación precisa de dichos componentes a la fisonomía correspondiente del paciente y, por otro lado, en la amplia gama de materiales que pueden seleccionarse, por ejemplo, el acolchado de férulas de partes del cuerpo parcialmente reforzadas con fibras y adaptadas con precisión mediante el uso de materiales blandos en los puntos neurálgicos para que no se formen llagas ni puntos de presión.

Sector farmacéutico
El procesamiento de materiales reabsorbibles en freeformers no solo permite el ajuste de tiempo preciso de la reducción de implantes en el cuerpo humano, sino que también posibilita aplicaciones farmacéuticas. Por ejemplo, se puede utilizar un polímero soluble a base de celulosa para fabricar comprimidos para la medicación de un paciente específico. El material de soporte cargado con uno o más ingredientes activos se disuelve dentro de un período de tiempo libremente determinado tras la toma y libera los ingredientes activos exactamente donde se necesiten. Esto también resulta posible mediante la combinación de diferentes materiales de soporte. De esta manera, es posible transportar al cuerpo humano varios ingredientes activos dosificados de forma individual y que se liberen allí para su tratamiento.

Producción de sala limpia
Al realizar pequeños ajustes puede implementar la producción en el área de la clase de sala limpia ISO 6. Todos los accionamientos de eje están diseñados con tecnología lineal cerrada, la innovadora gestión de temperatura de los freeformers se realiza en funcionamiento cerrado con aire reciclado. Además, toda la cámara de construcción está hecha de acero inoxidable y su aseguramiento de la calidad puede acceder a una gran cantidad de datos para la vigilancia del proceso a través de la interfaz OPC/UA de serie. Todos estos aspectos garantizan una fabricación sencilla incluso en salas blancas.

Electrónica impresa en 3D

Con los freeformers se pueden procesar materiales con materiales de carga de hasta un tamaño de unos diez µm. Esto también se aplica, por ejemplo, a los materiales conductores de la electricidad que no podían utilizarse antes en la fabricación aditiva.

Galga extensiométrica
El ejemplo de «Carbon Nano Tubes» ilustra lo que es posible con el freeformer en este campo: en el Arburg Prototyping Center (APC) de Lossburg se ha utilizado un material de TPU suave (PTC Allruna VEL S) con partículas de carbono en un freeformer 200-3X por primera vez y el LED insertado se ha procesado en una galga extensiométrica. El componente funcional de dos componentes, que también se ha mostrado en el Formnext, es flexible y conduce la electricidad, pero al mismo tiempo resulta muy robusto. La fisioterapia es un campo de aplicación de dichos componentes. Las galgas extensiométricas podrían, por ejemplo, emitir una señal visual o acústica cuando un brazo lesionado o una rodilla operada se estire o no se estire demasiado para descartar con seguridad más daños durante la rehabilitación.

Insertos y personalización

Nuestros freeformers también son perfectos a la hora de fabricar componentes con insertos o imprimir componentes terminados y personalizarlos de esta manera. No hay nada que resulte más sencillo: el proceso de construcción se interrumpe, las piezas se insertan y el proceso vuelve a iniciarse, ¡listo! Las piezas de plástico también pueden personalizarse aplicando algunas capas de un material diferente o de diferente color. ¡Deje volar su imaginación!

Envasado

En el ámbito del envasado, los materiales de PP pueden utilizarse junto con el material de soporte soluble en agua armat 12 para la fabricación de prototipos a partir de material original de PP.

Aplicaciones de PP
Las bisagras de película de PP, que se utilizan, por ejemplo, para cierres abatibles para envasado de alimentos, así como para artículos de cosmética e higiene, deben ser muy flexibles sin que lleguen a romperse. Con el ARBURG Plastic Freeforming (APF), también pueden fabricarse prototipos con aditivos a partir de granulado original de PP, que resultan casi tan estables como una pieza moldeada por inyección y pueden abrirse y cerrarse cientos de veces. Esto permite realizar pruebas de funcionamiento exhaustivas y una optimización rápida, pero al mismo tiempo económica, de nuevos productos. Con la ayuda de material de soporte soluble en agua, el freeformer también puede realizar geometrías y diseños complejos.