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Impresión 3D en energías renovables y sistemas de calefacción ecológicos

Impresión 3D en energías renovables y sistemas de calefacción ecológicos
Resumen
  • ML System, líder mundial en la construcción de sistemas fotovoltaicos integrados, ha utilizado las impresoras 3D Zortrax M300 Plus para crear prototipos de productos nuevos e innovadores.
  • Su equipo de RnD imprimió en 3D marcos de ventana completamente funcionales para sus paneles calefactores HQ Glass con filamentos ABS, entre otros.
  • El marco de ventana impreso en 3D ha sido probado y certificado con éxito según el estándar de resistencia al agua IP 6.
ML System es uno de los líderes mundiales en tecnología fotovoltaica integrada en edificios. Con unas enormes instalaciones de investigación y desarrollo y una impresionante línea de productos, la empresa ha sido incluida como uno de los innovadores clave en su campo mediante el Informe de mercado Construyendo tragaluces de sistemas fotovoltaicos integrados para 2020-2027. Así es como los ingenieros de ML System trabajan con las impresoras 3D Zortrax M300 Plus para desarrollar, crear prototipos y probar nuevos diseños rápidamente.

Desarrollo de calentadores de vidrio inteligentes

HQ Glass es un producto desarrollado por ML System como reemplazo de los sistemas de calefacción tradicionales. La superficie de calentamiento con HQ Glass es un panel transparente instalado en el marco de una ventana. La temperatura se puede configurar con precisión a través de un panel de control digital y toda la ventana de calefacción se puede alimentar con energía renovable generada por paneles fotovoltaicos también fabricados por ML System.
La tecnología ML System HQ Glass convierte un cristal de ventana transparente en una superficie calefactora controlada a través de un panel electrónico.
“La idea subyacente detrás de HQ Glass era complementar nuestras soluciones fotovoltaicas y construir un edificio de calefacción de ecosistema completo con fuentes de energía verde”, dice Krzysztof Misiak, ingeniero de ML System.

La compañía ha implementado la tecnología HQ Glass en dos productos separados, los cuales fueron prototipados usando impresoras 3D Zortrax M300 Plus.

Creación de prototipos de marco de ventana inteligente

Dado que HQ Glass realiza funciones mucho más avanzadas que un panel de ventana típico, el marco para albergarlo debe diseñarse desde cero teniendo en cuenta todos los sistemas de cableado y control. El equipo de ingeniería de ML System comenzó su trabajo eligiendo el material de impresión 3D adecuado para este proyecto.
El equipo de ML System de la impresora 3D M300 Plus utilizado en el proyecto tiene un gran espacio de trabajo líder en su clase.
El equipo de ML System de la impresora 3D M300 Plus utilizado en el proyecto tiene un gran espacio de trabajo líder en su clase.
La primera elección fue el filamento PET-G, que la empresa tenía en stock en grandes cantidades. La ventaja de utilizar este material es que es resistente y duradero. Sin embargo, después de algunas pruebas iniciales, el equipo decidió utilizar ABS estándar en su lugar.

“La razón principal detrás del cambio fue la geometría de las piezas. Necesitamos imprimir varios componentes para este proyecto y, dada la forma en que se construye un marco de ventana, algunos de ellos debían ser bastante largos y debían ensamblarse a partir de varias partes. El PET-G, con su amplia resistencia química, no funcionó bien con las resinas epoxi que usamos para unir las piezas. Cambiar a ABS resolvió ese problema ”, dice Misiak.
La fama de la ventana prototipo se ha impreso en 3D en varias partes que posteriormente se pegaron mediante la fusión de las superficies de las juntas con acetona.
La fama de la ventana prototipo se ha impreso en 3D en varias partes que posteriormente se pegaron mediante la fusión de las superficies de las juntas con acetona.
En general, el marco prototipo para una ventana HQ Glass se ha impreso en seis partes separadas. El componente más largo del cuadro medía 1,20 metros. Además de funcionar bien con resinas epoxi y acetona, que también se utilizó para pegar las piezas, el filamento de ABS demostró ser resistente a la exposición prolongada a la luz ultravioleta, lo que permitió al equipo probar el prototipo en un entorno real.

Lo que es aún más impresionante, el prototipo demostró estar muy cerca de la funcionalidad final, ya que el equipo de ML System logró certificar el marco con resistencia al agua IP6.

Calentadores de vidrio independientes

El segundo producto que el equipo de ML System creó con las impresoras 3D Zortrax fue un calentador de vidrio independiente. El objetivo aquí era utilizar el mismo HQ Glass utilizado en las ventanas inteligentes y colocarlo en un elegante recinto que se vería bien, realizaría las mismas funciones de calefacción eficientes y combinaría con los interiores modernos.
Un calentador basado en la tecnología HQ Glass del ML System está diseñado para funcionar como un dispositivo de calentamiento eficiente y lucir bien en interiores modernos.
Un calentador basado en la tecnología HQ Glass del ML System está diseñado para funcionar como un dispositivo de calentamiento eficiente y lucir bien en interiores modernos.
“El beneficio clave de utilizar la tecnología de impresión 3D en este proyecto fue la capacidad de diseñar y fabricar rápidamente múltiples recintos para el calentador de vidrio en varias dimensiones diferentes”, dice Misiak.
Los cables de la carcasa de la carcasa y la electrónica que controlan el funcionamiento del calentador de vidrio han sido prototipados en las impresoras 3D Zortrax M300 Plus.
Los cables de la carcasa de la carcasa y la electrónica que controlan el funcionamiento del calentador de vidrio han sido prototipados en las impresoras 3D Zortrax M300 Plus.
El innovador calentador, actualmente en proceso de certificación, se ofrecerá en diferentes tamaños, según los requisitos de los clientes. También será capaz de utilizar energía procedente de la energía fotovoltaica como fuente de energía para reducir la huella de CO2.

Beneficios comerciales de la impresión 3D

Según el equipo de ML System, las soluciones de impresión 3D de Zortrax permiten ahorros radicales en el tiempo y los costos de creación de prototipos.

“Antes de empezar a utilizar impresoras 3D, subcontratábamos la fabricación de prototipos. A partir de la realización del pedido, podría llevar más de dos semanas recibir el prototipo listo para usar ”, dice Misiak.
El equipo de ML System ha descubierto que la impresión 3D interna es más rentable que subcontratarla a subcontratistas externos.
El equipo de ML System ha descubierto que la impresión 3D interna es más rentable que subcontratarla a subcontratistas externos.
Ahora, con las impresoras 3D Zortrax M300 Plus integradas, el equipo puede iniciar la impresión de un nuevo diseño un día y comenzar a probar el prototipo a la mañana siguiente, ya que las impresoras 3D pueden funcionar durante la noche sin supervisión. Otra ventaja importante que viene con la impresión 3D es que se pueden realizar ajustes rápidos sobre la marcha en todas las etapas del proceso de creación de prototipos.

Finalmente, hay ahorros significativos. Antes de usar impresoras 3D, ML System podía pedir un prototipo de gabinete para el calentador de vidrio pagando entre 200 y 240 PLN. Ahora, con solo un carrete de filamento ABS con un precio de 180 PLN, pueden fabricar 10 cajas de este tipo. Esto significa que hoy en día, cada prototipo cuesta aproximadamente una décima parte de lo que solía costar.
Con la impresora 3D M300 Plus, ML System redujo diez veces el costo de los prototipos y redujo los tiempos de entrega a solo dos días.
Con la impresora 3D M300 Plus, ML System redujo diez veces el costo de los prototipos y redujo los tiempos de entrega a solo dos días.
ML System planea usar impresoras 3D Zortrax en varios proyectos en el futuro. Las máquinas M300 Plus van a imprimir conectores y plantillas de montaje para paneles fotovoltaicos, conectores para probar celdas DSSC o dispositivos de distanciamiento diseñados para vidrio con un espesor especificado con precisión.

¡Obtenga más información sobre el sistema ML de la impresora 3D Zortrax M300 Plus utilizado en este proyecto!
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Distribuidor oficial Zortrax
Distribuidor oficial Zortrax