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Moldes de arena para fundición con impresoras 3D, presente y futuro

En el actual mundo las tecnologías avanzan a pasos agigantados, un mundo en el que se avanza día a día tratando de buscar continuamente mejoras e innovaciones. Existe, al respecto, una ley no escrita muy clara y sencilla, renovarse o morir.

Hace apenas unos años, era difícil imaginar llevar en el bolsillo un teléfono móvil con el que poder consultar las noticias en cualquier momento, comprobar el correo, realizar operaciones bancarias, en definitiva un sinfín de posibilidades inimaginables tiempo atrás. Hoy en día, por el contrario, lo difícil es imaginar no llevarlo. Este sencillo caso, sirve de base para explicar como algo que antes no era necesario ahora ha pasado a serlo.

Traslademos ahora este sencillo caso al ámbito que nos concierne, el mundo de la fundición. La industria de la fundición se esfuerza día a día por mejorar, se esfuerza día a día por reducir los plazos de entrega y costes, manteniendo la calidad y la precisión de sus piezas fundidas. Una vía para el logro de estos objetivos es la impresión en 3D, y más concretamente la impresión en 3D de moldes de arena. Se trata de crear el molde de arena automáticamente mediante una impresora 3D a partir de los datos CAD que tenemos en el ordenador. En este caso, al igual que en el sencillo ejemplo anterior del teléfono móvil, es difícil imaginar un futuro en el que esta innovación tecnológica no inunde el mundo de la industria de la fundición.

La impresión en 3D, permite fabricar rápidamente piezas de fundición. El procedimiento, conocido como “Generis‐Sand”, se basa en una tecnología de impresión 3D, en la que un material de moldeado, como puede ser arena de cuarzo, se dispone en finas capas sobre una base de moldeado. Se puede variar el tamaño de grano de la arena dependiendo de la calidad superficial que deseemos. A continuación se imprime de forma selectiva, inyectando sobre la fina capa un material aglutinante, generalmente resina de furano. La resina se inyecta solo en las áreas necesarias para ir conformando el molde y une las partículas dentro y por debajo de la capa. Finalmente, se procede a limpiar la arena no aglutinada, mediante aire comprimido, un aspirador, un cepillo o un pincel, obteniendo así el molde de arena listo para trabajar.

Para que todo este revolucionario proceso de producción de moldes de arena se lleve a cabo es indispensable el suministro a la impresora 3D de los datos CAD del modelo. Fíjense el enorme avance que supone crear un molde de arena simplemente introduciendo los datos deseados en el ordenador y que a partir de ellos sea la impresora 3D la que se encargue automáticamente de imprimir y hacer realidad ese molde de arena. De esta forma, los moldes se generan sin el uso de herramientas y de forma totalmente automatizada usando el método de construcción por capa. La impresora 3D genera sucesivamente las diferentes capas superponiéndolas hasta que el molde queda conformado en su totalidad. El procedimiento de adición permite crear moldes con geometrías complejas y con una excelente precisión. Son innumerables las ventajas que nos brinda este innovador método de fundición, desde una enorme reducción de tiempos, hasta una notable mejora de las calidades de las piezas fundidas. No se necesita disponer de ángulos de desmoldeo y la inexistencia de costes de herramientas hace a este proceso especialmente rentable. Con esta tecnología se puede pensar en cualquier geometría de pieza, incluso se pueden producir piezas que no son fabricables en la fundición tradicional, como pueden ser acoples de piezas ensambladas sin posibilidad de desmontaje. Las impresoras 3D son generalmente más rápidas, más fáciles de usar y más baratas que otras tecnologías de fabricación por adición, y el abanico de servicios ofrecido es muy amplio, con los moldes de fundición de arena fabricados podemos llegar a fundir piezas de gran tamaño y varias toneladas de peso. No obstante, también se pueden fabricar moldes de arena para piezas de fundición extremadamente pequeñas y con un grosor muy reducido.

Durante mucho tiempo, la principal área de aplicación de las impresoras 3D fue la industria automovilística que utiliza el procedimiento para la producción de piezas de automóvil y componentes de motor. Pero cada vez se producen en mayor medida moldes para series más reducidas dirigidas al usuario final. Incluso la preparación de repuestos específicos está teniendo un gran auge.

Trabajar en 3D se ha convertido en una necesidad para aquellas empresas que no quieran quedarse obsoletas. Para mantener la productividad y la competitividad, es imprescindible incorporar esta tecnología a la metodología de trabajo. Las impresoras 3D formarán parte sin duda, en un futuro próximo, de la mayoría de las empresas dedicadas al mundo de la fundición, debido evidentemente a las múltiples posibilidades y ventajas que proporcionan en la producción de moldes de arena. Estas impresoras ensalzan la máxima de cualquier empresa de fundición, “Más en menos tiempo y a menos coste”. Pese a conocer los beneficios de la tecnología de impresión 3D para la fabricación de moldes de arena y el deseo de muchas empresas de incorporar dicha tecnología a su equipo, se ven incapaces a ello puesto que, a día de hoy, todavía hay poca oferta de este tipo de impresoras y a un precio muy alto, factores que irán mejorando progresivamente gracias a los departamentos de I+D. Este aspecto hace que muchas empresas duden en comprar, dudas que se disiparán en un corto periodo de tiempo puesto que nos encontramos rotundamente ante el futuro de la fundición.

Impresoras 3D para la producción de moldes de arena, presente y futuro.

Iván Rueda Puchet