BOLETIN INDUSTRIAL septiembre 2021

BOLETIN INDUSTRIAL 7

rodaje” a medida utilizando un polímero denominado nailon PA11. La estructura entrelazada permite espacio para dos o cuatro rodillos más, lo que permite un aumento del 70% en la capacidad de carga, además de ofrecer una mayor elasticidad, durabilidad y funcionalidad. Otra barrera para la innovación son los volúmenes mínimos de pedidos. La impresión 3D elimina esta barrera, lo que permite a los fabricantes proporcionar un servicio de producción de bajo volumen rentable, incluso para pedidos tan bajos como diez unidades de rodamientos. Los moldes impresos en 3D ahorran tiempo y dinero en comparación con los costosos moldes con cojinetes metálicos. También permiten un enfoque de fabricación más ágil, lo que significa que los ingenieros de diseño pueden probar los diseños de moldes y modificarlos fácilmente sin incurrir en costos de producción inviables y altas tarifas de instalación. Si bien los rodamientos impresos en 3D y producidos en masa aún no son algo común, la impresión 3D de polímeros está teniendo un impacto en el mundo de la creación rápida de prototipos. Por ejemplo, en un vehículo de concepto de nicho, la impresión 3D se puede utilizar para lograr prototipos rápidos y visualmente atractivos. Esto aseguraría que los elementos mecánicos más pequeños, como los cojinetes, funcionaran al unísono con todo el sistema. Diseños ligeros Para aplicaciones de baja carga y baja velocidad, los rodamientos de plástico ofrecen características de rendimiento fantásticas y ya son cinco veces más ligeros que sus homólogos de acero. Esto reduce el peso inicial y la energía necesarios para que se muevan. En industrias como la aeroespacial, automotriz o de tecnología médica, el diseño liviano puede lograr un mejor desempeño de seguridad, así como ahorros de costos vitales. Mediante el uso de procesos de impresión de polímeros en 3D, es posible diseñar un componente que sea aún más ligero, mediante el uso de estructuras en forma de panal. Esto sería muy difícil y requeriría mucho tiempo de lograr con los procesos de mecanizado tradicionales. Muchas industrias pueden haber optado históricamente por confiar en las innovaciones de metal ligero, como el rodamiento de agujas de jaula de empuje cónico que se puede utilizar como un rodamiento de brazo articulado en robots portátiles livianos. Sin embargo, los termoplásticos de alto rendimiento impresos en 3D, como la fibra de carbono y la poliéter éter cetona (PEEK), ofrecen una alternativa viable al metal.

Optar por un retenedor impreso en 3D en nailon (PA66) u otro material polimérico puede ayudar a reducir el peso de todo el rodamiento. El nailon reforzado con fibra de carbono es una de las combinaciones más populares para materiales impresos de nailon. Ofrece muchos de los mismos beneficios que el nailon estándar, incluida una alta resistencia y rigidez, pero produce componentes significativamente más ligeros. Una jaula de polímero impresa en 3D también puede reducir el desgaste de los elementos rodantes, en comparación con una jaula de acero convencional. Un estudio de viabilidad de 2018 evaluó el rendimiento de fricción de un rodamiento de bolas impreso en 3D de ranura profunda comercial (6004). El rodamiento se fabricó mediante el proceso MJP, utilizando material plástico para la estructura y material de cera fusible para el soporte. El resultado demostró una vida útil satisfactoria del rodamiento de bolas impreso en 3D La fricción no es la única característica de rendimiento que se cuestiona en el debate sobre la impresión 3D. En junio de 2018, una compañía publicó una versión actualizada de una hoja de ruta de estandarización para la fabricación aditiva. Adoptar estándares para mitigar y controlar los riesgos, así como permitir una calidad más consistente, son pasos importantes para el futuro de la impresión de polímeros en 3D. Esto es especialmente importante para los componentes que son críticos para la seguridad, como los cojinetes. Al igual que con los componentes fabricados tradicionalmente, los rodamientos de plástico impresos en 3D deben someterse a los mismos procedimientos de prueba rigurosos para asegurarse de que son adecuados para su propósito. Fundamentalmente, al experimentar con nuevos diseños innovadores y propiedades mejoradas de los materiales, es fundamental que se considere cuidadosamente el entorno de aplicación final, reafirmando la importancia de los especialistas en rodamientos en la industria. a bajas cargas y velocidades. ¿Es estándar de calidad? En el debate sobre la fabricación tradicional frente a las técnicas de fabricación avanzadas, la buena noticia es que no es necesario elegir un bando. La impresión 3D de polímeros se puede utilizar para complementar las técnicas tradicionales de fabricación de rodamientos, ofreciendo prototipos rápidos y características de rendimiento mejoradas que tienen el potencial de competir con los metales. Si bien los rodamientos impresos en 3D aún no son algo común, la evidencia muestra que podrían serlo en el futuro.

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