La nueva Clear Cast Resin, para una fundición a la cera perdida industrial con alta precisión y poco trabajo manual

Desde Formlabs, nos complace anunciar un nuevo material desarrollado específicamente para fundición a la cera perdida industrial. El proceso de trabajo para impresión 3D por estereolitografía (SLA) de Formlabs y la Clear Cast Resin permiten producir directamente patrones de fundición en tu empresa, reduciendo los costes y los tiempos de espera, además de mejorar la flexibilidad en la iteración y la producción.

Con patrones impresos con la Clear Cast Resin, las fundiciones que practican la fundición a la cera perdida pueden esperar un quemado limpio con poca ceniza y sin metales traza, la mejor expansión térmica de su clase y una precisión que reproduce el diseño con un margen de error de solo 0,25 mm. Las fundiciones pueden integrar inmediatamente el material en su proceso de trabajo sin cambiar su material de revestimiento o su proceso de quemado.

Usar la impresión 3D SLA para imprimir en 3D directamente patrones para la fundición a la cera perdida se ha convertido en una de las aplicaciones principales de las impresoras SLA industriales de gran formato. En las décadas de los 90 y los 2000, los fabricantes de máquinas de impresión 3D introdujeron también nuevas tecnologías, como la inyección de material y la inyección de aglutinante, que hicieron posible la creación de patrones a base de acrílico y de cera. Estos materiales se podían unir con facilidad a árboles de fundición tradicionales durante el proceso previo a la fundición.

Con los patrones impresos en 3D, los fabricantes reducen su coste por pieza total evitando el coste inicial que supone el utillaje. Pueden permitirse hacer remesas de producción de tamaño pequeño a mediano y pueden crear piezas con geometrías complejas que de otro modo serían imposibles o prohibitivamente caras de fabricar. Muchas fundiciones vieron inmediatamente las ventajas de la impresión 3D en el proceso de trabajo para la fundición a la cera perdida, pero no pudieron incorporar algunas de las tecnologías en sus propias instalaciones. 

Aunque técnicamente son impresionantes, las impresoras de gran formato tradicionales que se usan para producir patrones para la fundición a la cera perdida suelen costar cientos de miles de euros y a menudo requieren un técnico dedicado expresamente a su manejo y su mantenimiento. Para muchas fundiciones de tamaño pequeño a mediano, el coste y la complejidad de estos sistemas han dejado esta tecnología fuera de su alcance. Por eso, muchas empresas externalizan sus patrones impresos en 3D con empresas de servicios, lo que aumenta el coste por cada patrón y alarga los tiempos de espera.

Formlabs tiene experiencia a la hora de producir fotopolímeros con un coeficiente de expansión térmica bajo y un quemado limpio. Spectra, nuestro departamento de fabricación de materiales, lleva más de una década creando resinas para el sector de la fundición a la cera perdida.

Durante años, Formlabs ha ofrecido varios materiales hechos exclusivamente para el sector de la joyería que tienen relleno de cera y están diseñados para verterlos en una caja de moldeo. Estos materiales, como la Castable Wax Resin y la Castable Wax 40 Resin, ofrecen buenos quemados y un proceso de trabajo mejorado respecto al tallado en cera tradicional. 

Sin embargo, para clientes de fundición de más envergadura, estos materiales son demasiado débiles como para usarlos con las piezas más grandes, gruesas y estructuralmente robustas que exige la metalurgia industrial. La solución que ofreciéramos a estos clientes tendría que combinar la precisión, la resolución y la fiabilidad por las que las impresoras 3D SLA de Formlabs destacan frente a la competencia con el rendimiento técnico del catálogo de materiales de Formlabs.

La Clear Cast Resin permite a fundiciones de cualquier tamaño llevar a cabo una producción de patrones impresos en 3D en sus propias instalaciones, de forma fácil y asequible. Al estar desarrollada específicamente para fundiciones industriales, la Clear Cast Resin aporta antes que nada un buen rendimiento, con un quemado limpio, un contenido de ceniza extremadamente bajo, un acabado de la superficie excelente y patrones que reproducen el diseño con un margen de error de solo 0,25 mm.

Además de su rendimiento técnico, la Clear Cast Resin permite a las fundiciones acceder al proceso de trabajo más sencillo y accesible de la impresión 3D. Incluso si carecen de formación técnica o experiencia con la impresión 3D, los operarios de las fundiciones pueden empezar su primera impresión en cuestión de minutos, irse para dedicarse a tareas más importantes y volver para encontrar un patrón completado y muy preciso. El menor tiempo de lavado manual reduce el tiempo por pieza total, una ventaja que puedes transmitir a tus clientes.

Las impresoras para aficionados (que suelen ser de modelado por deposición fundida (FDM)) producen piezas con un acabado de la superficie de menor calidad, lo que conduce a que los moldes sean menos precisos y requieran más trabajo manual de preparación y posacabado. Tener una experiencia con costes iniciales elevados o una calidad deficiente puede hacer que una fundición sea reticente a probar una nueva impresora o material. La Clear Cast Resin de Formlabs y el proceso de trabajo sencillo de las impresoras SLA de la serie Form combinan la calidad de las impresoras 3D SLA tradicionales de gran tamaño con la accesibilidad de las impresoras FDM que están disponibles en el mercado. Las fundiciones tradicionales pueden incorporar la tecnología en sus instalaciones por un coste inicial reducido. Solo necesitan una formación mínima para empezar a producir patrones inmediatamente.

Formlabs trabaja con sus clientes para crear productos que resuelvan problemas en todos los sectores. En el caso de la fundición a la cera perdida, esto supuso crear una resina que se pudiera quemar de forma limpia, mantener tolerancias ajustadas y generar un bajo contenido de ceniza sin metales traza, además de hacerlo en una impresora 3D que fuera asequible y tuviera un proceso de trabajo accesible. A pesar del alto nivel de exigencia que conllevaban estos requisitos, nos encontramos con que imprimir la Clear Cast Resin con la Form 3+, la Form 3L y la Form 4 daba resultados satisfactorios en todos estos aspectos. 

Trabajamos con varios testers de fase beta durante más de un año para desarrollar un proceso de trabajo que las fundiciones industriales pudieran empezar a usar inmediatamente sin apenas tener que cambiar sus propios procesos.

Diversified Metalsmiths es una fundición industrial en Alabama que provee de piezas de metal de gran tamaño a los sectores de la industria aeroespecial, la fontanería, la automoción y las bellas artes. Aunque ya han estado usando impresoras 3D de cera durante casi 30 años, han añadido recientemente impresoras de resina de Formlabs. Su experiencia fue crucial para probar nuestra nueva Clear Cast Resin y su proceso de trabajo industrial para la fundición a la cera perdida. 

Diversified Metalsmiths necesitaba varios atributos específicos para una nueva solución de impresión 3D: un material con un quemado limpio, un ecosistema fiable y fácil de usar y el tamaño necesario para su proyecto de rotor. Al evaluar las posibles soluciones, descubrieron que el proceso de trabajo de Formlabs tenía un precio accesible para una fundición pequeña como la suya y que dicho proceso de trabajo era fácil de integrar, ya que no requería dar pasos nuevos para poder empezar a usarlo.

Después de pedir piezas de muestra, Farr vio que la Form 3L y la Clear Cast Resin podía encajar inmediatamente en el proceso de trabajo de su empresa; no había que cambiar las temperaturas de quemado, la formulación de su revestimiento o el diseño de la pieza. El flujo de trabajo de Formlabs incluso les permitió mejorar ligeramente sus procesos al darles la capacidad de añadir bebederos directamente en las piezas. "Las piezas hechas con la Clear Cast Resin encajaron directamente en nuestro proceso de trabajo. Algo bueno que tiene es que podemos incluir directamente en las piezas los detalles para los bebederos, que es algo que no podíamos hacer con el acrílico", dice Farr. 

El cambio del proceso de trabajo resultó ser sencillo, por lo que lo último que había que verificar era el proceso de quemado. En este aspecto, la Clear Cast Resin también demostró ser un recambio eficaz para sus patrones de acrílico externalizados, además de serlo por un coste inferior. "El quemado se ajusta perfectamente al del acrílico y tratamos la resina como si fueran el mismo material, sin que hubiera problemas", dice Farr. 

Para hacer un único patrón impreso en 3D para un rotor usando la Clear Cast Resin en la Form 3L, Diversified Metalsmiths se está gastando unos 80 $ en materiales y mano de obra. En comparación con los 300 $ que les costó la externalización, este precio les ha permitido rentabilizar rápidamente su inversión y expandir al mismo tiempo los usos que les dan a sus productos.

Las impresoras 3D SLA de la serie Form y la Clear Cast Resin ofrecen un flujo de trabajo que los usuarios pueden configurar y despreocuparse, así como una precisión líder en el sector y un quemado limpio. Al reducir el trabajo en el proceso de preimpresión y también mitigar la necesidad de lijar o mecanizar a mano después las piezas, estos patrones impresos en 3D reducen el coste por pieza total e introducen capacidades nuevas sin que haga falta un cambio en el proceso de trabajo.

Descarga nuestro libro blanco para saber más acerca del proceso de trabajo para la fundición con la Clear Cast Resin. ¿Tienes preguntas? Ponte en contacto con nuestros expertos en impresión 3D.