Fabricación Aditiva (FA) integrada en soluciones de robótica colaborativa

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¿Qué es la fabricación aditiva? Tecnologías y materiales

La Fabricación Aditiva, también conocida como Impresión 3D, es un conjunto de tecnologías que permite fabricar objetos capa a capa por adición de materiales de manera secuencial en contraposición a las técnicas clásicas de sustracción, como los mecanizados.

Aunque sus orígenes se remontan a varias décadas, este avance tecnológico se ha visto potenciado con la transición de los procesos analógicos a los digitales, y su especial importancia en lo que conocemos como industria 4.0.

La principal ventaja de estas tecnologías es una reducción superior al 60% en el uso de los materiales en el proceso de fabricación, lo que implica una disminución del peso de las piezas fabricadas. Igualmente, la FA permite reducir notablemente los tiempos de desarrollo de prototipos por la gran agilidad, versatilidad y reducido coste en procesos iterativos, además de permitir la ejecución de geometrías complejas que no son posibles con los métodos tradicionales.

Actualmente existe una amplia gama de tecnologías FA, que permiten trabajar con todo tipo de materiales: plásticos, metálicos, cerámicos o madera, lo que permite su implementación en múltiples aplicaciones y productos.

CADE LAB

En línea con la visión estratégica de CADE alrededor de la Industria 4.0, y del uso y aplicación de las tecnologías más avanzadas en el desarrollo de su actividad como empresa de servicios y soluciones industriales de alto valor, la compañía cuenta con su propio laboratorio de prototipado, CADE LAB, sobre el que pivotan las soluciones y aplicaciones de robótica colaborativa desarrolladas por CADE COBOTS.

En términos de FA, CADE LAB está equipado con cuatro impresoras de tecnología FDM (Fused deposition modelling por sus siglas en inglés – deposición de filamentos fundidos) y la única impresora existente en el mercado con tecnología CRF (refuerzo continuo de fibra), que permite trabajar con un filamento continuo de fibra de carbono para conseguir las más altas prestaciones mecánicas con el mínimo peso.

Ventajas del uso de la fabricación aditiva

A las ventajas propias de la FA que ya hemos mencionado, añadimos las siguientes en nuestro proceso de diseño y fabricación:

Prototipado rápido, con el que podemos acortar el proceso iterativo de diseño llegando a tener las piezas disponibles en plazos inferiores a las 24 horas.
Alta calidad, que permite fabricar las piezas con sus dimensiones finales para así probar en el ensamblaje mecánico.
Flexibilidad y respuesta: Al disponer de medios propios y el conocimiento tecnológico, estas técnicas nos capacitan para desarrollar soluciones rápidas bajo demanda e incluir modificaciones sin dependencia externa.
Bajos costes, para mantener nuestra capacidad competitiva y ofrecer productos altamente tecnificados a precios de mercado.

Aplicación de la Fabricación Aditiva a las soluciones colaborativas de CADE

Las soluciones robóticas colaborativas tienen una limitación en peso en función del robot elegido. A la hora de proponer una solución a los clientes y elegir el cobot más adecuado, nuestros ingenieros deben tener en cuenta la suma del peso de la carga a desplazar más la del propio manipulador. Por lo tanto, es crítico que el diseño y materiales del manipulador sean los adecuados para no restar capacidad al robot.

Además, las piezas fabricadas mediante impresión 3D permiten la integración de insertos metálicos para realizar uniones atornilladas, así como el ensamblaje con piezas de otros materiales para formar conjuntos.

El estudio de las solicitaciones a las que se somete a la pieza mediante herramientas CAE (Análisis por Elementos Finitos) permite también su optimización modificando la densidad de cada zona y el mallado que forma la estructura interior.

A continuación, imágenes de manipuladores desarrollados por CADE mediante Fabricación Aditiva: