Redefiniendo la fabricación aditiva:
Perspectivas de Alex Kingsbury y la revolución de nLight en la conformación de haces

26 DE NOVIEMBRE DE 2024 | Tiempo de lectura: 5 min

 

En este episodio del podcast Additive Snack, Alex Kingsbury se une al anfitrión Fabian Alefeld para compartir su singular viaje y su arraigada experiencia en la fabricación aditiva (AM).

 

Formación y experiencia en el sector de Alex Kingsbury

Alex, que actualmente dirige el negocio de AM de nLight, no es ajena al panorama de la impresión 3D. Su carrera comenzó con una base en ingeniería química, que la llevó a las industrias minera y petrolera como ingeniera de procesos. Allí, Alex se especializó en ingeniería de costes, una habilidad que más tarde resultaría inestimable para evaluar la viabilidad financiera de métodos de fabricación innovadores como la AM.

La verdadera entrada de Alex en el mundo de la AM se produjo gracias a su trabajo en la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), la agencia científica nacional de Australia. CSIRO es conocida por ampliar los límites de la investigación industrial, y Alex se encargó de traducir los nuevos avances científicos en soluciones comercialmente viables.

Gran parte de su trabajo se centró en el uso de los abundantes recursos naturales de Australia para crear polvos metálicos, lo que la conduciría finalmente al creciente campo de la AM metálica. Trabajar con diversos polvos metálicos y probar su potencial en pulvimetalurgia permitió a Alex conocer de primera mano el aspecto de los materiales en la AM. En 2011, se unió a un proyecto que utilizaba tecnologías de aditivos metálicos, incluida una máquina EBM de Arcam, lo que supuso su primera experiencia práctica con una impresora de metal.

Tras varios proyectos de éxito en CSIRO, Alex se convirtió en becaria industrial en la Universidad RMIT, equilibrando su papel como puente entre el mundo académico y la industria. Su afán innovador y su experiencia tanto en investigación como en aplicaciones prácticas la convirtieron en la candidata ideal para ocupar un puesto directivo en nLight, un fabricante de láser con sede en Estados Unidos. Su decisión de unirse a nLight se debió a dos factores: la oportunidad de trabajar con un equipo de talento y la posibilidad de introducir tecnologías láser innovadoras en el ámbito de la AM.

Con más de una década de experiencia, Alex sigue abogando por los avances en AM, haciendo hincapié en que el aprendizaje continuo y la colaboración son esenciales para impulsar el potencial de AM. Ahora, como figura clave en nLight, está ayudando a dar forma al futuro de la AM a través de innovaciones tecnológicas láser, como la conformación de haces, que prometen redefinir las capacidades de producción en industrias de todo el mundo.

 

El papel de nLight y el potencial de la conformación de haces en AM

En su puesto en nLight, Alex trabaja en el avance de la tecnología láser adaptada específicamente a las exigencias de la AM. nLight aporta un enfoque único al sector con su estructura integrada verticalmente, que produce desde chips semiconductores hasta subsistemas láser completos. Esta configuración permite al equipo innovar con rapidez y diseñar soluciones láser optimizadas para aplicaciones específicas. Con su doble enfoque en los sectores comercial y de defensa, nLight aprovecha los avances de las aplicaciones de defensa, creando un efecto "goteo" que ayuda a introducir tecnologías de alto rendimiento en los mercados comerciales.

Una de las aportaciones más significativas de nLight a la AM es el desarrollo de la tecnología de conformación de haces, que ha cambiado las reglas del juego de la fabricación de precisión.

Los láseres tradicionales de AM utilizan perfiles de haz gaussiano, formas de láser estándar que concentran el calor en un único punto. En cambio, la tecnología de conformación del haz de nLight, en concreto su láser AFX con un perfil en forma de "anillo" o "donut", permite distribuir la energía de manera más uniforme por toda la superficie. Esta innovación crea un baño de fusión más amplio y estable que minimiza las salpicaduras de material y aumenta la consistencia de la fabricación, algo esencial para mejorar la calidad de las piezas en AM.

Las ventajas de la conformación del haz son especialmente atractivas para las aplicaciones de alta demanda. Alex explica cómo esta tecnología permite a los sistemas de AM lograr una mayor productividad ampliando el área de cobertura efectiva del láser, lo que reduce los tiempos de fabricación sin sacrificar la calidad. Al ofrecer control sobre las formas del haz, el láser AFX de nLight permite a los fabricantes ajustar entre modos más precisos y centrados en los detalles y configuraciones de alta velocidad y alta potencia adecuadas para piezas más grandes. Esta flexibilidad ha hecho que la conformación del haz sea especialmente valiosa en sectores en los que tanto la productividad como la precisión son fundamentales, como el aeroespacial y el de defensa.

La conformación de haces abre nuevas posibilidades a la AM en construcciones complejas y de gran formato. Como destaca Alex, las innovaciones de nLight aportan un equilibrio de velocidad y calidad que amplía el potencial de aplicación de la AM, permitiendo a las industrias aprovechar tanto los métodos tradicionales como los aditivos para obtener soluciones de producción más completas.

Retos y futuro de la conformación de haces y la AM en general

Aunque la tecnología de conformación de haces es transformadora, su implantación en los sistemas existentes presenta retos únicos. Alex subraya que el éxito de la adopción de esta tecnología depende no sólo del hardware, sino también de un sofisticado software capaz de controlar y optimizar estos avanzados perfiles láser. Para que la conformación del haz alcance todo su potencial, las plataformas de AM deben integrarse a la perfección con los láseres AFX de nLight, lo que requiere la colaboración con los fabricantes de equipos originales para garantizar que las máquinas, la óptica y el software puedan soportar mayores niveles de potencia y personalización del haz.

Otro aspecto esencial del avance de la conformación de haces en AM es la educación de la industria. Dado que la tecnología de conformado de haces es relativamente nueva en el ámbito de la tecnología aditiva, muchos usuarios no están familiarizados con sus ventajas y su potencial de aplicación. nLight ha tomado medidas proactivas para colmar esta laguna de conocimiento, organizando seminarios y foros de usuarios para dar a conocer a los ingenieros de AM y a los usuarios finales las capacidades del conformado de haces. Mediante la concienciación y el suministro de recursos educativos, nLight pretende ayudar a los profesionales de la AM a comprender cómo el conformado por haces puede impulsar la productividad, mejorar las propiedades de los materiales y abrir nuevas posibilidades de aplicación.

De cara al futuro, Alex está entusiasmado con la próxima ola de innovaciones de nLight, incluido el lanzamiento de su láser AFX de 2 kilovatios. Este avance duplica efectivamente la potencia de los modelos anteriores, lo que permite velocidades de producción aún más rápidas y una mayor aplicabilidad en sectores de alta demanda como el aeroespacial y la fabricación industrial. Con la conformación del haz, la mayor capacidad de potencia se traduce en baños de fusión más amplios, mayor estabilidad y velocidades de fabricación aún mayores, todo ello sin comprometer la calidad de la pieza final. Alex cree que a medida que nLight siga ampliando los límites de la tecnología láser, la conformación de haces se convertirá en una característica estándar de la AM, impulsando una nueva era de producción de alta velocidad y alta calidad.

Para Alex, el futuro de la AM reside en tecnologías como la conformación del haz, que ofrecen mejoras tangibles en la productividad y la calidad de las piezas. Al permitir construcciones más grandes, una producción más fluida y resultados más fiables, los avances láser de nLight están sentando las bases para una nueva generación de aplicaciones de AM en múltiples sectores".

 

Conclusión

La aparición de Alex Kingsbury en el podcast Additive Snack ofrece una visión fascinante de cómo innovaciones como la conformación de haces están redefiniendo el potencial de la fabricación aditiva. Desde su puesto en nLight, Alex es pionera en una tecnología que aborda los retos críticos de la AM en cuanto a productividad, calidad y consistencia. Con la conformación de haces, los fabricantes obtienen la flexibilidad necesaria para producir piezas de alta calidad con mayor rapidez y a mayor escala, algo especialmente valioso en sectores como el aeroespacial, el de defensa y el de fabricación industrial.

 

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