Concr3de Elephant Gray - Impresora 3D industrial binder jetting

Concr3de, fundada en 2016, es una marca especializada en el desarrollo de tecnologías de impresión 3D de última generación mediante unión con aglutinante. Con antecedentes 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 materiales novedosas y una escalabilidad sin precedentes, lo que permite 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 colaborativo.

¿Qué es la impresión 3D con aglutinante?

Explorar los beneficios de la impresión 3D con aglutinante revela perspectivas para las empresas. A diferencia de la fabricación tradicional con sus procesos sustractivos o de fundición derrochadores, la impresión 3D con aglutinante construye objetos capa por capa, minimizando los residuos y ofreciendo sostenibilidad. Esta tecnología rentable, ejemplificada por la impresora CONCR3DE Elephant Gray, demuestra una escalabilidad notable, produciendo hasta 2000 litros al día.

La fabricación aditiva mediante la impresión 3D con aglutinante con la impresora Concr3de Elephant Gray consta de los siguientes pasos: (1) obtención del material, (2) impresión 3D con Elephant Gray, (3) transporte de la caja de trabajo, (4) desempolvado, (5) extracción de la pieza de la caja de trabajo, (6) inmersión, (7) almacenamiento y secado, y, finalmente, (8) sellado. Elephant Gray es una solución de producción integrada que permite la creación de objetos a gran escala en materiales similares a la piedra.

Imagen 1: El flujo de trabajo de fabricación con Elephant Gray. Fuente: Concr3de.

En el proceso de impresión por inyección de aglutinante, el post-procesado a menudo implica pasos cruciales que otorgan propiedades especiales a las piezas. En el caso de la impresora Elephant Gray, los pasos incluyen sumergir, donde los objetos impresos en verde se sumergen en agua durante la noche para mejorar su integridad estructural. Esto se sigue de secado para eliminar el exceso de líquido y garantizar la estabilidad dimensional. El tiempo de secado, sugerido por el software de Concr3de, dependerá del material, tamaño de la pieza y clima en la fábrica. El último pero opcional paso de post-procesado es el sellado, que se realiza para fortalecer aún más la resistencia de la pieza y evitar la absorción de humedad, especialmente crucial para piezas destinadas a uso en exteriores. Estas técnicas de post-procesado, fundamentales para el flujo de trabajo de la impresión por inyección de aglutinante, permiten la personalización y optimización de las propiedades del material, contribuyendo a la calidad general y al rendimiento de los objetos impresos en 3D.

Imagen 2: El flujo de trabajo de post-procesado con Elephant Gray. Fuente: Concr3de.

La rentabilidad de la impresión 3D con aglutinante se destaca por su uso de materiales económicos, incluido el posible aprovechamiento de residuos. Operar a temperatura ambiente reduce el consumo de energía, y la versatilidad del material de este método permite la impresión desde varios polvos, atendiendo a diversas industrias como la automotriz, médica y aeroespacial. Más allá de las limitaciones de la fabricación tradicional, la impresión 3D con aglutinante destaca en la creación de diseños complejos con detalles intrincados, optimizando las piezas finales para la eficiencia del material y las estructuras ligeras. Iniciativas continuas de investigación y desarrollo posicionan la impresión 3D con aglutinante como una tecnología con potencial ilimitado y ventajas significativas en varios sectores.

Elephant Gray

La impresora 3D industrial Elephant Gray fue desarrollada especialmente para la fabricación aditiva con material pétreo en forma de polvos reciclados a base de piedra. Con la impresora Elephant Gray 3D, se pueden imprimir en 3D piezas de piedra fuertes y duraderas con dimensiones de hasta 2 x 1 x 1 m y un excelente detalle para su uso en trabajos de restauración, arte y arquitectura, bienes de consumo y aplicaciones de moldeo. Con una caja de impresión espaciosa de 1000 x 2000 x 1000 mm (2000 litros), Elephant Gray proporciona un amplio espacio para creaciones intrincadas a una velocidad de 54 mm/hora. En máxima eficiencia, el procedimiento de impresión 3D de Elephant genera un máximo de 2 metros cúbicos de componentes al día. Con la suposición de 240 días de producción anualmente, el volumen potencial de producción alcanza 480 metros cúbicos por cada impresora.

Imagen 3: Elephant Gray puede producir objetos con dimensiones de hasta 2x1x1 m. Fuente: Concr3de.

La precisión de la cabeza de impresión es de 400 DPI, la altura de la capa es de 300 µm y la precisión XYZ es de 50, 50, 30 µm. Esto significa que, a diferencia de la mayoría de las soluciones a gran escala, Elephant Gray asegura una calidad superficial y detalle asombrosos a pesar de su gran volumen de construcción. La impresora Elephant Gray puede utilizarse como una herramienta de producción industrial junto a la impresora Armadillo Gray, una impresora diseñada para pruebas, prototipado y producción a pequeña escala en entornos industriales. Las características de conectividad de la impresora incluyen Ethernet, con el cable incluido, y los requisitos de energía son de 2 x 400 V. Las dimensiones totales de la impresora son de 2800 x 6500 x 4500 mm y la estructura de Elephant Gray consiste en una barra de impresión montada en una grúa, un recoater y un conjunto de cabezales de impresión. La caja de trabajo es totalmente extraíble y se pueden solicitar varias cajas de trabajo. 

El flujo de trabajo

Compatibilidad de materiales - como se mencionó anteriormente, Elephant Gray fue diseñado para la fabricación aditiva con piedra y minerales, incluyendo materiales reciclados o de desecho como mármol, piedra caliza y granito (polvos minerales de la gama PS y PR de Concr3de). En cuanto a los aglutinantes, Concr3de ha desarrollado las gamas PS y BS de aglutinantes especialmente para la impresora 3D Elephant Gray. Con Elephant Gray, se pueden crear formas complejas y altamente personalizadas en grandes lotes de manera rápida, asequible y sostenible. Este logro suele ser una tarea laboriosa y costosa cuando se utilizan métodos de fabricación tradicionales.

Imagen 4: Elementos arquitectónicos impresos en 3D en piedra caliza (izquierda) y mármol (derecha) en la impresora Elephant Gray. Fuente: Concr3de.

El catálogo de materiales de piedra de Concr3de incluye una selección diversa de opciones de alta calidad, destacando especialmente Concr3de Marble (PS1001 Marble), Concr3de Granite (PS1003 Granite) y Concr3de Limestone (PS1003 Limestone). Estos materiales utilizan el mismo aglutinante (BS1001 Mineral Binder) y son conocidos por sus propiedades excepcionales, proporcionan un acabado de superficie superior, garantizando precisión en diseños intrincados. Especialmente, la oferta de materiales de Concr3de presume de eficiencia económica y escalabilidad en la producción, convirtiéndolos en una opción ideal para diversas aplicaciones. La utilización de estos materiales garantiza precisión en la traducción de diseños complejos en formas tangibles, mientras que sus impresionantes propiedades mecánicas contribuyen a su confiabilidad. Además, Concr3de prioriza la sostenibilidad a través de un proceso de producción sin desperdicios, alineándose con prácticas ambientalmente conscientes en el sector profesional.

Imagen 5: Una gárgola impresa en 3D en la impresora Elephant Gray. Fuente: Concr3de.

Cero desperdicio y automatización - debido a la naturaleza del jetting con aglutinante, la impresión con Elephant Gray no requiere estructuras de soporte. Esto, combinado con la tasa del 100 % de reutilización de polvo, implica un proceso de fabricación sin desperdicio. Además, para hacer que el flujo de trabajo sea lo más conveniente y eficiente posible, Elephant Gray ofrece características como la alimentación de polvo automatizada para cajas de trabajo intercambiables y estaciones de post-procesado industrial para limpieza automatizada, reciclaje de polvo y sellado automatizado. Los únicos arreglos de limpieza que habrá que hacer se refieren a la tinta de la impresora (para la autolimpieza del cabezal de impresión, desechada como residuo de bajo valor calórico), el agua de la estación de inmersión (puede desecharse en el alcantarillado) y los filtros de la estación de inmersión (los sedimentos se tratan como residuos de la construcción, menos de 1 tonelada anual). Este ecosistema completo proporciona una solución de fabricación que resultará en un nivel significativamente mayor de independencia y flexibilidad en la fabricación y post-procesado, así como tiempos de entrega más rápidos y una agilización general.

Imagen 6: El software NOAH. Fuente: Concr3de.

El software - la impresora Elephant Gray cuenta con software personalizado de laminado NOAH Mammooth instalado en una computadora central incluida, simplificando la preparación de la impresión. Este software admite la carga de archivos .stl y .obj para crear lotes de impresión, accesibles de forma remota a través de USB, ethernet o el servidor de la empresa. Se pueden posicionar varios archivos dentro de cada lote, con la opción de optimizar el anidamiento mediante software externo. El slicer permite una rápida preparación de lotes, proporcionando estimaciones de tiempo de impresión. Los operadores cargan lotes a través de USB, y la impresora realiza autonivelación automática y llenado de polvo, luego alerta al operador al completarse. El sistema Scalance permite el monitoreo del estado, y las actualizaciones regulares de software mejoran la funcionalidad e integración con el sistema de ejecución de fabricación, ofreciendo datos para la optimización de la planificación y reduciendo el tiempo de inactividad.

El flujo de trabajo completo con la impresora 3D Elephant Gray, así como las especificaciones técnicas de la impresora, una descripción general de los materiales, los requisitos de la fábrica y del personal, el servicio y el mantenimiento, el software y la seguridad se tratan en profundidad en el Manual de la sección Descargas.

Reciclaje de recursos de piedra y minerales

La impresora 3D Elephant Gray de Concr3de se destaca como una solución integral para lograr piezas impresas en 3D de alta calidad a partir de piedra y materiales minerales recuperados. Específicamente diseñada para producción a gran escala y producción por lotes, Elephant Gray aprovecha la plataforma de jetting de aglutinante de alta precisión de Concr3de, acomodando varios materiales basados en piedra y minerales. La enorme caja de impresión de la impresora permite la impresión 3D de piezas con dimensiones de hasta 2 x 1 x 1 m.

Imagen 7: La impresora Elephant Gray es una excelente herramienta para los sectores de arte, arqueología y construcción. Fuente: Concr3de.

Al igual que las impresoras 3D Armadillo de Concr3de, la impresora Elephant Gray se alinea con la filosofía fundamental y la misión de la marca centrada en el reciclaje de materiales de desecho. Elephant Gray permite la creación de nuevo valor al producir productos finales impresos sostenibles y funcionales a partir de materiales minerales que anteriormente se consideraban inútiles o costosos de desechar. Con la impresora Elephant Gray 3D, junto con sus materiales y aglutinantes compatibles, los materiales basados en piedra que de otra manera se desperdiciarían ahora pueden encontrar reutilización en un proceso de fabricación sin desperdicios y sostenible. Elephant Gray es una excelente solución de fabricación aditiva para varios sectores, incluyendo arquitectura, diseño, arte, arqueología, construcción, bienes de consumo o aplicaciones de moldeo.