ORNL y Boeing producen molde de acero para aeronaves mediante impresión 3D
Redactado con inteligencia artificial.
El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) y Boeing han desarrollado un molde de acero Stamp Form Die (SFD) utilizando fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM). Este molde, que mide 6 pies de alto y pesa cerca de 2 toneladas, se empleará en el proyecto HiCAM de la NASA para la producción de aviones compuestos.
Desarrollo del molde SFD
El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) junto con Boeing han creado un molde de acero conocido como Stamp Form Die (SFD) utilizando la técnica de fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM). Este molde, de 6 pies de alto y 4 pies de ancho, pesa casi 2 toneladas y su impresión tomó ocho semanas. Boeing utilizará este molde en su trabajo para el proyecto de fabricación de aeronaves compuestas de alta tasa (HiCAM) de la NASA.
Ventajas de la fabricación aditiva
Tradicionalmente, los moldes SFD se fabrican a través de mecanizado, fundición o forja. Este proyecto tiene como objetivo evaluar si la impresión de un molde SFD controlado térmicamente puede reducir costos, acortar tiempos de entrega y simplificar la fabricación. William Carter, ingeniero de robótica de ORNL, destacó la colaboración con Boeing para investigar los desafíos de la creación del molde.
Características del molde
El molde combina dos aleaciones: acero al carbono para las estructuras y acero inoxidable para la superficie de trabajo, lo que proporciona resistencia a la corrosión y estabilidad dimensional. Además, se incorporaron canales internos curvos en lugar de los tradicionales agujeros rectos, lo que permite un calentamiento y enfriamiento más eficiente del molde durante su uso.
Desafíos durante la impresión
La distorsión fue el principal desafío durante el proceso de impresión, ya que el enfriamiento del metal depositado provocaba tensiones residuales que deformaban la estructura. Para solucionar esto, el equipo utilizó simulaciones y refuerzos temporales en el molde, logrando que el producto final se ajustara a las especificaciones deseadas tras 32 iteraciones de simulación. Posteriormente, el molde fue tratado en Baker Industries para liberar tensiones internas y finalizar su fabricación.
Aplicaciones futuras
Aunque no todos los componentes del molde fueron impresos, ORNL considera que las técnicas desarrolladas pueden aplicarse en otros tipos de herramientas. El éxito de este molde sugiere que la fabricación aditiva puede ser una alternativa viable para producir herramientas complejas en otros sectores industriales, como la energía y la automoción.