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Caso de estudio

Impresión de la punta de una pala de aerogenerador en 8 días, a la primera y sin errores

Cómo la cabina de suministro de material y secado Fortus FDC permitió lograr el éxito en la impresión a gran escala desde el primer intento


3D printed turbine blade using Stratasys FDM Technology
Scandia National Laboratories logo

Customer

Sandia National Laboratories 

Headquarters

Albuquerque, NM

Industry

Federally Funded Research and Development Center (FFRDC)

Employees

12,000+

Reto

Una impresión de 8 días que no podía fallar 

Como parte de una iniciativa financiada por el Departamento de Energía de EE. UU., los Laboratorios Nacionales Sandia necesitaban fabricar una punta de pala aerodinámica para un aerogenerador de casi 2 metros, sin margen para el error. 

La impresión requirió: 

  • 185 horas de impresión continua 
  • Ocho bobinas de material
  • Varios cambios automáticos de material 

Aunque la pieza se podía imprimir utilizando la tecnología de modelado por deposición fundida (FDM), los cambios automáticos de filamento introdujeron variabilidad en los tres intentos, lo que afectó a la calidad y la uniformidad de la superficie. Dado que cada fabricación consumía más de una semana de tiempo de máquina, los fallos resultaban muy costosos. El equipo necesitaba reducir los cambios de material y estabilizar el proceso sin rediseñar la pieza.  

Sandia solicitó la ayuda de Stratasys Direct Manufacturing (SDM). Durante más de 30 años, Stratasys Direct™ ha sido pionera en la impresión 3D FDM®, ayudando a los clientes a resolver retos complejos de diseño y fabricación. Cuenta con un historial de éxito en la entrega de piezas fiables y de alto rendimiento para las aplicaciones más exigentes. 

La solución

Fortus FDC con la impresora 3D F900 

En colaboración con SDM, el equipo combinó el armario de suministro y secado de material Fortus FDC con la impresora 3D industrial F900® para fabricar de forma fiable la punta de la pala de gran tamaño con resina ULTEM™ 9085 de alto rendimiento. El Fortus FDC aumenta la capacidad de material al tiempo que mantiene un acondicionamiento controlado del filamento.  

Para una pieza tan grande y compleja, el Fortus FDC redujo los cambios de material de siete a solo dos durante los ocho días que duró la impresión. Un menor número de intervenciones supuso: 

  • Menos defectos relacionados con las transiciones
  • Menor intervención del operador
  • Mayor estabilidad del material durante las impresiones de larga duración 
Stratasys F900 Fortus FDC System

El resultado 

Un proceso de producción más estable y predecible 

Con la Fortus FDC, el equipo imprimió con éxito la punta de la pala en el primer intento. La pieza cumplió con las expectativas de calidad sin los defectos de transición observados en impresiones anteriores, lo que eliminó el coste y el riesgo de tener que volver a imprimirla durante ocho días más. 

En la fabricación aditiva de gran formato, las impresiones prolongadas aumentan la variabilidad. Los cambios de formato y la inestabilidad debida a la humedad pueden provocar rápidamente pérdidas de capacidad, retrasos y desperdicio. Al reducir los cambios de formato y estabilizar el acondicionamiento del filamento, el Fortus FDC proporcionó la confianza necesaria para una fabricación crítica. 

Para más información, este trabajo fue destacado por los Laboratorios Nacionales Sandia en el siguiente artículo.

Stratasys FDM sample part with dimples and cylindrical vortex generators

Del prototipo a la producción

Las impresoras FDM ofrecen una fiabilidad esencial para las tareas críticas.