Concr3de Armadillo White - Impresora 3D industrial binder jetting

Concr3de, fundada en 2016, es una marca especializada en el desarrollo de tecnologías de impresión 3D de binder jetting de vanguardia. Con un trasfondo en arquitectura y el sueño de transformar ideas abstractas en objetos tangibles, Concr3de ha creado un ecosistema versátil accesible para creadores que buscan propiedades de material novedosas y escalabilidad sin precedentes, permitiendo la fabricación aditiva de objetos de cualquier tamaño a escala industrial. La misión de la marca abarca orientación, personalización, pruebas y fomento de proyectos de desarrollo colaborativos.

¿Qué es el binder jetting?

Explorar los beneficios de la impresión 3D con binder jetting revela perspectivas para las empresas. A diferencia de la fabricación tradicional con sus procesos sustractivos o de fundición derrochadores, el binder jetting construye objetos capa por capa, minimizando los residuos y ofreciendo sostenibilidad. Esta tecnología rentable, ejemplificada por las impresoras CONCR3DE Armadillo, demuestra una escalabilidad notable, produciendo hasta 100 litros al día incluso a una escala más pequeña, superando a las impresoras FDM tradicionales en casi 50 veces.

La fabricación aditiva mediante binder jetting con el ecosistema Concr3de consta de los siguientes pasos: (1) carga y procesado de archivos STL/OBJ en el software laminador, (2) carga de polvo (cama de alimentación baja, cama de impresión alta), (3) esparcimiento de polvo, (4) binder jetting, (5) la impresión está completa, encapsulada en polvo, (6) desempolvado, (7) la pieza está lista para el post-procesado.

Imagen 1: El proceso de binder jetting. Fuente: Concr3de.

La rentabilidad del binder jetting se enfatiza por su uso de materiales de bajo costo, incluido el posible aprovechamiento de residuos como serrín. Operar a temperatura ambiente reduce el consumo de energía, y el proceso implica una inversión mínima en equipos. La versatilidad del material, exhibida por las impresoras Armadillo de plataforma abierta, permite la impresión desde varios polvos, sirviendo a diversas industrias como la automotriz, médica y aeroespacial. Más allá de las limitaciones de la fabricación tradicional, el binder jetting destaca en la creación de diseños complejos con detalles intrincados, optimizando las piezas finales para la eficiencia del material y estructuras livianas. Iniciativas continuas de investigación y desarrollo posicionan al binder jetting como una tecnología con un potencial ilimitado y ventajas significativas en diversos sectores.

Armadillo White

La impresora 3D industrial Armadillo White de la familia de impresoras Armadillo de Concr3de fue desarrollada especialmente para aplicaciones de I+D como herramienta para facilitar y acelerar el progreso en varios campos científicos. Concr3de logra esto equipando la impresora 3D Armadillo White con una plataforma de binder jetting completamente abierta con hardware personalizable, una plataforma de material abierta y software accesible. Esto permite a los científicos de materiales e investigadores experimentar con materiales de impresión 3D sin límites.

Imagen 2: La impresora 3D Armadillo White. Fuente: Concr3de.

La vanguardista impresora 3D Armadillo White revoluciona la impresión 3D al permitir el uso de combinaciones de polvo y binder previamente inimaginables, ofreciendo posibilidades sin igual para aplicaciones como biocompatibilidad, propiedades de material personalizadas y reciclaje, con capacidades de impresión rápidas y altamente precisas. La plataforma Concr3de permite personalización integral del proceso de impresión, eliminando restricciones impuestas por tecnologías inaccesibles, mientras que el software NOAH proporciona control sobre la impresora y complementos específicos del material. La escala de fabricación y las características de Armadillo White se pueden personalizar según las necesidades de investigación, permitiendo realizar pruebas consistentes con volúmenes de material pequeños, curado con calor o luz UV, o optar por la versión XL de la impresora para duplicar el área de construcción.

Imagen 3: El espacio de construcción de la impresora 3D Armadillo White. Fuente: Concr3de.

Con un cuadro de impresión espacioso de 370 x 260 x 250 mm (34 litros), Armadillo White proporciona espacio suficiente para creaciones intrincadas. Si la escala de impresión es más pequeña, el inserto de reducción permitirá el uso de menos de 1 litro de polvo, haciendo que el flujo de trabajo sea más sostenible y eficiente. La precisión del cabezal de impresión es ajustable, ofreciendo 400 DPI o 720 DPI para impresiones precisas y de alta calidad. La altura de capa varía de 40 a 500 µm, asegurando flexibilidad en el diseño. La variabilidad del tamaño de gota de la impresora abarca desde 5 hasta 200 pL (editable mediante el software NOAH junto con la forma de la gota), atendiendo a diversas necesidades de impresión. Su conectividad incluye Ethernet, con el cable incluido, y los requisitos de alimentación son 2 x 230 V. Las dimensiones totales de la impresora son 1600 x 1100 x 1600 mm, con requerimientos de espacio de 2400 x 2000 x 2200 mm. A pesar de sus capacidades robustas, la impresora 3D Armadillo White mantiene un peso manejable de 450 kg, siendo una opción formidable para profesionales que buscan precisión y confiabilidad en sus proyectos de impresión 3D.

Imagen 4: La impresora 3D Armadillo White en funcionamiento. Fuente: Concr3de.

Armadillo White utiliza un sistema de pistón equipado con un rodillo que gira en sentido antihorario, eliminando la necesidad de un recubridor o tolva. Este diseño permite el esparcimiento fácil de polvos menos fluidos como cerámica, alúmina, porcelana o cemento. Parámetros ajustables, incluyendo velocidad de movimiento en la dirección Y, velocidad de movimiento en la dirección X, velocidad de rotación del rodillo, velocidad de esparcimiento, altura de alimentación y altura de capa, facilitan aún más el esparcimiento preciso del polvo. Los actuadores en el eje Z exhiben una repetibilidad de 2 µm, asegurando un esparcimiento confiable y preciso de capas muy delgadas, hasta un grosor de 40 µm.

El flujo de trabajo

Compatibilidad de materiales - Armadillo White está meticulosamente diseñado para una amplia compatibilidad de materiales, permitiendo la impresión con un amplio espectro de polvos y aglutinantes. Ya sea de la gama de materiales certificados de Concr3de o un compuesto no descubierto, si el material está disponible o puede proporcionarse en forma de polvo, Armadillo White puede imprimirlo de manera efectiva. Algunos ejemplos son biopolímeros, nailon, cenizas, pulpa de madera, geopolímeros o polímeros de fotocurado. En cuanto a los aglutinantes, Armadillo White se adapta a aglutinantes acuosos, solventes, llenos de partículas, fenólicos, inorgánicos y de curado UV, ofreciendo versatilidad en opciones de materiales para diversas aplicaciones de impresión 3D.

Imagen 5: Pieza impresa en 3D con la impresora 3D Armadillo White. Fuente: Concr3de.

Entrega del aglutinante - la elección del cabezal de impresión en Armadillo White desempeña un papel crucial en la determinación de la rheología necesaria para el binder, considerando factores como la viscosidad, densidad y tensión superficial. Los usuarios tienen la flexibilidad de optar por un cabezal de baja viscosidad o alta viscosidad. CONCR3DE brinda la libertad de personalizar formas de onda que controlan el cabezal de impresión, permitiendo a los usuarios ajustar parámetros como la frecuencia de disparo y el tamaño de la gota. Estos ajustes influyen en el nivel de saturación del polvo, afectando el resultado final impreso. Diferentes líquidos requieren caudales y ciclos de limpieza variados, todos ajustables dentro de la configuración de la impresora. La temperatura influye en la viscosidad del binder, y tanto el módulo de inyección de tinta como el cabezal de impresión cuentan con calentadores para un control preciso de la viscosidad durante el proceso. El diseño transparente del módulo de inyección de tinta permite a los investigadores monitorear visualmente el flujo del binder. Además, el módulo está diseñado para acomodar diversas opciones de almacenamiento de binder, como usar un bidón o insertar binder con una jeringa de 50 ml, ofreciendo flexibilidad para diferentes tipos de binders, especialmente aquellos costosos o volátiles.

Imagen 6: Pieza impresa en 3D con la impresora 3D Armadillo White. Fuente: Concr3de.

Software NOAH - Armadillo White viene equipada con una estación de control integrada que cuenta con nuestro software NOAH personalizado y totalmente abierto, preinstalado en hardware optimizado. NOAH ofrece control integral sobre cada aspecto del proceso de impresión 3D, permitiendo a los usuarios administrar todos los complementos de Armadillo con precisión. El software va un paso más allá al permitir la modificación de formas de onda dentro de los cabezales de impresión, brindando un control sin igual sobre el tamaño y la forma de las gotas, influyendo consecuentemente en los resultados finales de impresión.

Imagen 7: El software NOAH. Fuente: Concr3de.

Post-procesado - después de completar la impresión, CONCR3DE ofrece diversas opciones para un desempolvado eficiente y post-procesado. La Estación de Desempolvado independiente de Concr3de facilita la eliminación y reciclaje limpios y sin polvo de cualquier polvo no utilizado. Ofrece la flexibilidad de integrar un Brazo de Vacío directamente en la impresora. Para materiales como cerámica y metales que requieren curado post-impresión para mejorar la resistencia inicial, la Caja de Desempolvado permite transferir sin problemas toda la caja de impresión a un horno de secado, eliminando la necesidad de desempolvar inicialmente. Este enfoque asegura la seguridad de las piezas delicadas, minimizando el riesgo de rotura después de que la resistencia inicial haya aumentado lo suficiente.

Complementos para una mayor libertad de investigación

Inserción de reducción - este complemento diseñado para minimizar el tamaño mínimo de impresión, permite la impresión con menos de 1 litro de polvo. Esta característica reduce el desperdicio, el tiempo de preparación y los costos. A medida que evolucionan sus requisitos de impresión, simplemente retire la Inserción de Reducción para transicionar sin problemas a la impresión a escala completa, todo dentro de la versatilidad de una sola impresora.

Video 1: Cama de reducción para Armadillo White. Fuente: Concr3de.

Tamaño XL (opcional) - alternativamente, para proyectos que demandan un volumen de construcción expandido más allá del estándar, el complemento de tamaño XL extiende las dimensiones de impresión de Armadillo a 440 x 440 x 250 mm, aproximadamente 48 litros (requisitos de espacio de 3100 x 2200 x 2500 mm, peso 550 kg). Esta mejora amplía las posibilidades para llevar a cabo investigaciones a gran escala, prototipado y producción utilizando una sola impresora, eliminando la necesidad de inversiones adicionales o preocupaciones relacionadas con la transferencia de I+D.

Video 2: Suministro de tinta Labjet para I+D. Fuente: Concr3de.

Suministro de aglutinante LabjetT LFR - al experimentar con nuevas formulaciones, es ideal comenzar con pequeños lotes asegurando estabilidad y repetibilidad óptimas. El Suministro de Aglutinante Labjet LFR facilita este proceso al permitir la aplicación precisa de volúmenes pequeños de aglutinante mediante una jeringa. Este complemento es particularmente beneficioso para manejar eficientemente aglutinantes volátiles o costosos.

Características integradas para necesidades especiales

Para acomodar todo tipo de materiales de impresión 3D con requisitos específicos y permitir la creación sin límites, la impresora 3D Armadillo White ha sido equipada con características integradas como un módulo de curado UV y un calentador de infrarrojos.

Imagen 8: El complemento de curado UV permite imprimir con materiales poliméricos o compuestos. Fuente: Concr3de.

Curado UV - el complemento de Curado UV es esencial al trabajar con materiales poliméricos o compuestos en impresión 3D. Esta adición permite el curado de materiales utilizando un motor de luz de 395 nm (+/- 5), con un nivel de radiación típico de 5.5 W/cm² y una potencia de salida óptica de 31 W, junto con una potencia UV de 4.2 W/cm.

Imagen 9: El calentador de infrarrojos es ideal para trabajar con materiales de alta temperatura. Fuente: Concr3de.

Calentador de infrarrojos - ciertos polvos necesitan curado a alta temperatura o muestran una unión más rápida a temperaturas elevadas. El Calentador de Infrarrojos, con una lámpara de curado infrarrojo potente, permite control preciso de la temperatura de la cama de impresión, alcanzando hasta 80°C. Posicionado detrás del rodillo como un complemento, comprende una lámpara infrarroja ajustable en intensidad para calentar la cama de impresión después de la inyección del aglutinante. Elevar la temperatura del polvo ofrece ventajas como reducir la viscosidad del aglutinante para una penetración más profunda, mejorar la resistencia inicial de las piezas impresas mediante el curado del polímero y acelerar los tiempos de curado, especialmente en aglutinantes cementosos.

I+D redefinida

La Armadillo White es ideal para entornos académicos e investigativos, presentando una serie de beneficios que atienden a las demandas diversas y en constante evolución de la exploración científica. Su atractivo excepcional radica en la amplia compatibilidad de materiales, proporcionando a los investigadores la libertad para experimentar con una amplia gama de materiales de impresión 3D. El software totalmente ajustable y el hardware personalizable de la impresora sirven como herramientas cruciales, permitiendo a los investigadores ajustar cada aspecto para satisfacer los requisitos específicos de sus proyectos únicos. Esta adaptabilidad asegura que la Armadillo White no sea solo una impresora 3D, sino una solución a medida que atiende a las necesidades matizadas de la investigación académica, fomentando la innovación y la experimentación.

Imagen 10: Parte impresa en 3D con la impresora Armadillo White. Fuente: Concr3de.

Una característica notable de la Armadillo White es su sistema modular, añadiendo una capa adicional de flexibilidad para los investigadores. Este diseño modular permite la personalización de la impresora en función de los requisitos distintos de cada empresa de investigación. Algunos módulos están diseñados para simplificar procesos de investigación, simplificando tareas intrincadas, mientras que otros amplían las capacidades de la impresora, introduciendo funcionalidades adicionales. En esencia, la Armadillo White emerge como una herramienta versátil e innovadora, proporcionando a los investigadores los recursos necesarios para navegar por el intrincado paisaje de la impresión 3D con una facilidad, personalización y eficiencia sin precedentes. Su compromiso con la adaptabilidad lo posiciona como un activo invaluable, empoderando a instituciones académicas e investigativas para embarcarse en proyectos diversos con confianza y precisión.