Cummins Inc. (NYSE: CMI) está finalizando su primera pieza de producción utilizando una nueva tecnología de impresión metálica en 3D de alta precisión llamada binder jet. Esto marca un hito importante en el viaje de fabricación aditiva e Industria 4.0 de la empresa.
La pieza, un adaptador de punta de lanza de Cummins Emission Solutions (CES) utilizado en motores de alta potencia, está pasando ahora por el proceso de aprobación de piezas de producción (PPAP) de Cummins para su aprobación formal. El adaptador de punta de lanza, un componente de emisiones crítico en los motores de Cummins, atomiza e inyecta líquido de escape diésel en la corriente de escape del motor para reducir la cantidad de óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos por los sistemas de motor de Cummins.
«Esto es increíblemente emocionante, ya que significa otro hito importante en nuestra hoja de ruta de fabricación aditiva y en 3D», dijo Tim Millwood, vicepresidente de fabricación global. «Estamos en la cúspide de poder aprovechar una amplia gama de tecnologías aditivas para imprimir las piezas que necesitamos, utilizando la tecnología adecuada y con menores costes y mayores velocidades.»
La producción de esta pieza mediante fabricación aditiva ofrece varias ventajas adicionales, como un diseño más ligero, una geometría mejorada para el flujo de fluidos y aire, y la eliminación de la complejidad añadida de los taladros transversales. La empresa espera tener la aprobación final de la pieza y comenzar la producción oficial a finales de este año.
En abril de 2019, Cummins anunció su inversión en la tecnología de chorro de aglutinante, en la que un cabezal de impresión se mueve a través de un lecho de metal en polvo y deposita selectivamente un agente aglutinante líquido en la forma de la sección transversal de la pieza, uniendo estas áreas para formar una pieza sólida una capa a la vez. Dependiendo de la complejidad de la pieza, la tecnología puede imprimir entre 60 y 100 veces más rápido que otros procesos de impresión basados en láser, lo que permite una producción de gran volumen con esta tecnología.
La tecnología de chorro de tinta también tiene ventajas medioambientales. A diferencia del mecanizado tradicional, la impresora de chorro de aglutinante puede tomar casi el 100% del polvo sobrante de la pieza impresa, recircularla a través del sistema y reutilizarla en la producción de otras piezas.
En 2020, Cummins estableció un laboratorio de fabricación aditiva dentro del Centro de Desarrollo de Ingeniería de Fabricación (MEDC) de la empresa en Columbus, Indiana. El objetivo del laboratorio es desarrollar y validar el proceso de fabricación aditiva por chorro de aglutinante industrializado. Los equipos de ingeniería de Cummins están aprovechando esta oportunidad para adquirir experiencia y habilidades en el diseño para la fabricación aditiva a medida que la tecnología avanza.
Actualmente, los equipos de ingeniería y fabricación aditiva de Cummins están trabajando en el diseño y la impresión de varias piezas conceptuales adicionales, con la esperanza de finalizar más piezas todavía este año. Cummins cuenta actualmente con dos impresoras de chorro de tinta de segunda generación, una en su laboratorio de fabricación aditiva en Columbus, Indiana, y otra en el laboratorio de innovación disruptiva de GE Additive cerca de Cincinnati, Ohio.
Cummins y GE Additive se están asociando activamente para desarrollar la tecnología de chorro de aglutinante de tercera generación, que apoyará una solución industrializada con un rendimiento aún mayor, una calidad mejorada y un menor costo.
«Este es el primero de muchos hitos. Nuestra asociación se centra en la producción de aplicaciones con el coste, la calidad y la escala necesaria. Estamos orgullosos de trabajar con Cummins para desarrollar la tecnología de aditivos y proporcionar un retorno de la inversión significativo a través de sus cadenas de suministro», dijo Jacob Brunsberg, líder de la línea de productos Binder Jet de GE Additive.
UN CONJUNTO DE TECNOLOGÍAS ADITIVAS.
La impresión por chorro de tinta es sólo el último avance de Cummins en este espacio.
Los equipos de ingeniería y fabricación de Cummins llevan años imprimiendo con polímeros (plástico y resina) y siguen haciendo grandes progresos en la impresión de metales de bajo volumen. Estas tecnologías incluyen tres máquinas GE Additive Concept Laser M2 DMLM – una está instalada en el Centro Técnico de Cummins en Columbus, Indiana, y las otras dos están instaladas en el gran Centro de Investigación y Desarrollo de Cummins en San Luis Potosí (SLP), México. Cummins también aprovecha las tecnologías de impresión en arena en su centro de SLP para hacer moldes para componentes.
El coste y los tiempos de ciclo de estas máquinas las hacen muy adecuadas para producir piezas para los clientes del mercado secundario de Cummins y las que se necesitan en volúmenes bajos. Desde la venta de la primera pieza metálica impresa en 3D en 2019, Cummins ha aprobado 20 números de piezas y ha enviado casi 350 piezas utilizando su conjunto de tecnologías aditivas.
En los próximos años, Cummins, junto a GE Additive como su socio estratégico, seguirá mejorando sus capacidades, la velocidad de comercialización y la productividad de sus procesos aditivos.
