Redefiniendo la fabricación aditiva:
Reflexiones de Alex Kingsbury y la revolución « Beam Shaping » de nLight

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

 

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

 

Formación y experiencia en el sector de Alex Kingsbury

Alex, que actualmente dirige el negocio FA 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 FA.

La verdadera entrada de Alex en el mundo de FA se produjo gracias a su trabajo en la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), la agencia científica nacional de Australia. La 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 del metal FA. Trabajar con diversos polvos metálicos y probar su potencial en pulvimetalurgia permitió a Alex conocer de primera mano el aspecto de los materiales de FA. En 2011, se unió a un proyecto que utilizaba tecnologías aditivas de metales, incluida una máquina EBM de Arcam, lo que supuso su primera experiencia práctica con una impresora de metales.

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 incorporarse 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 la esfera de FA .

Con más de una década de experiencia, Alex sigue promoviendo los avances en FA, haciendo hincapié en que el aprendizaje continuo y la colaboración son esenciales para potenciar el potencial de FA. Ahora, como figura clave en nLight, está contribuyendo a dar forma al futuro de FA a través de innovaciones en tecnología láser, como beam shaping, que prometen redefinir las capacidades de producción en sectores de todo el mundo.

 

El papel de nLight y el potencial de « Beam Shaping » en FA

En su puesto en nLight, Alex trabaja en el avance de la tecnología láser adaptada específicamente a las demandas de FA. 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 contribuciones más importantes de nLight a FA es el desarrollo de la tecnología « beam shaping », que ha supuesto un punto de inflexión en la fabricación de precisión.

Los láseres tradicionales de FA utilizan perfiles de haz gaussianos, es decir, formas de láser estándar que concentran el calor en un único punto. Por el contrario, la tecnología « beam shaping » de nLight, concretamente su láser AFX con un perfil «en forma de anillo» o «de rosquilla», permite distribuir la energía de forma 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 impresión, lo cual es esencial para mejorar la calidad de las piezas en FA.

Las ventajas de la tecnología « beam shaping » resultan especialmente atractivas para aplicaciones de alta exigencia. Alex explica cómo esta tecnología permite a los sistemas « FA » alcanzar una mayor productividad al ampliar el área de cobertura efectiva del láser, reduciendo así 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 alternar entre modos más precisos y centrados en los detalles y ajustes de alta velocidad y alta potencia adecuados para piezas de mayor tamaño. Esta flexibilidad ha hecho que « beam shaping » resulte especialmente valioso en sectores en los que tanto la productividad como la precisión son fundamentales, como el aeroespacial y el de defensa.

Beam shaping abre nuevas posibilidades para FA en construcciones de gran formato y complejas. Tal y como destaca Alex, las innovaciones de nLight aportan un equilibrio entre velocidad y calidad que amplía el potencial de aplicación de FA, lo que permite a las industrias aprovechar tanto los métodos tradicionales como los aditivos para obtener soluciones de producción más completas.

Retos y futuro de Beam Shaping y FA en general

Aunque la tecnología « beam shaping » es revolucionaria, su implementación en los sistemas existentes plantea retos únicos. Alex destaca que el éxito en la adopción de esta tecnología no solo depende del hardware, sino también de un software sofisticado capaz de controlar y optimizar estos perfiles láser avanzados. Para que « beam shaping » alcance todo su potencial, las plataformas « FA » deben integrarse a la perfección con los láseres AFX de nLight, lo que requiere la colaboración con los fabricantes de equipos originales (OEM) para garantizar que las máquinas, la óptica y el software puedan soportar niveles de potencia más elevados y la personalización del haz.

Otro aspecto esencial para impulsar la tecnología « beam shaping » en FA es la formación del sector. Dado que la tecnología « beam shaping » es relativamente nueva en el ámbito de la fabricación aditiva, muchos usuarios desconocen sus ventajas y su potencial de aplicación. nLight ha tomado medidas proactivas para subsanar esta falta de conocimiento, organizando seminarios y foros de usuarios con el fin de dar a conocer a los ingenieros y usuarios finales de FA las capacidades de beam shaping. Mediante la sensibilización y la puesta a disposición de recursos formativos, nLight pretende ayudar a los profesionales de FA a comprender cómo la tecnología « beam shaping » puede impulsar la productividad, mejorar las propiedades de los materiales y abrir nuevas posibilidades de aplicación.

De cara al futuro, Alex se muestra entusiasmado con la próxima oleada de innovaciones de nLight, entre las que destaca 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 con gran demanda, como el aeroespacial y la fabricación industrial. Con beam shaping, el aumento de la potencia se traduce en cuencas de fusión más amplias, mayor estabilidad y velocidades de construcción aún más elevadas, 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, beam shaping se convertirá en una característica estándar en FA, impulsando una nueva era de producción de alta velocidad y alta calidad.

Para Alex, el futuro de FA reside en tecnologías como beam shaping , que ofrecen mejoras tangibles en la productividad y la calidad de las piezas. Al permitir construcciones de mayor tamaño, una producción más fluida y resultados más fiables, los avances en tecnología láser de nLight están allanando el camino para una nueva generación de aplicaciones de FA en múltiples sectores.

 

Conclusión

La intervención de Alex Kingsbury en el podcast «Additive Snack» ofrece una visión fascinante de cómo innovaciones como beam shaping están redefiniendo el potencial de la fabricación aditiva. A través de su labor en nLight, Alex es pionera en una tecnología que aborda FAlos retos fundamentales en materia de productividad, calidad y uniformidad. Con beam shaping, los fabricantes obtienen la flexibilidad necesaria para producir piezas de alta calidad más rápidamente y a mayor escala, lo que resulta especialmente valioso en sectores como el aeroespacial, la defensa y la fabricación industrial.

 

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