En la técnica de fabricación de prototipos rápidos como proceso de manufactura aditiva la complejidad tridimensional no es un problema, a diferencia de las manufactura de corte como CNC
Ayer me refería a la fabricación de prototipos rápidos, de repente me pregunto un compañero a que me refería? por lo que decidí escribir estas líneas y explicar brevemente este tema que ya está documentado en diferentes sitios. Personalmente mis últimos 12 años he estado involucrado en técnicas de prototipos rápidos, manufactura directa, RTV, impresión 3D, técnicas de cocido de superficies y modelos 3d con software de reparación 3D.
Comienzo con el término de moda, impresión 3D, donde una persona puede dibujar en computadora un objeto en 3 dimensiones y mediante esta técnica es posible imprimir una copia real del modelo en una impresora 3D, la copia se llama prototipo o dummie. Los programas donde se pueden dibujar las piezas tienen que ser software CAD y las impresoras pueden ser variadas del tipo 3D printers , por citar una de ellas tenemos la Objet 24 personal 3d printer, de la compañía Objet Geometries, pero hay muchas más. El precio aproximado de una impresora 3D es $15,000USD promedio con tendencia a la baja.
Una técnica más avanzada es rapid prototyping o prototipos rápidos donde existen varias tecnologías desarrolladas como estereolitografia (sla), sinterizado por láser (sls), deposición de alambre (fdm), polyjet, impresión por cera, etc.
En este tipo de proceso se diseñan las piezas en programas MCAD como SolidWorks, PTC Creo o Catia, y las piezas se fabrican como prototipos o replicas reales. Las piezas pueden tener huecos internos, paredes delgadas, líneas de partición irregulares, etc, realmente en la técnica de fabricación de prototipos rápidos como proceso de manufactura aditiva la complejidad tridimensional no es un problema, a diferencia de las manufactura de corte como CNC.
Hay más técnicas que más adelante en otros artículos explicaremos como RTV, Castings, Direct Manufacturing, etc. De momento veremos algunos casos donde la impresión 3D aplica para nuestro trabajo diario.
Cuando usar la impresión 3D?
El uso de impresión 3D se debe ver como ahorro en gastos de revisión y validación de diseños, es mejor revisar en etapas tempranas del diseño que cuando el proyecto o proceso va más avanzado. Puedes decidir comprar la máquina de prototipos o impresión 3D o sub contratar el servicio, depende que tan frecuente uses prototipos, existe una lista de agencias que ofrecen este servicio disponible en diferentes sitios categorizados por país.
Las áreas de desarrollo de nuevos productos son las más aptas para usar estas técnicas, ya que pueden enviarse a imprimir piezas antes de gastar en mandar fabricar moldes de producción final, los tiempos de impresión 3D en impresoras personales son de horas y generalmente quedan el mismo día. Algo que aclarar es que los prototipos pueden ser hechos independiente del proceso real de fabricación en donde se generen, me refiero a que la pieza se puede producir como prototipo, independiente que su proceso final sea en inyección de plástico, estampado, prensa, cemento, madera, roto moldeo fibra de vidrio etc.
Un área más de aplicación es la arquitectura donde es posible imprimir a escala las maquetas que antes solían hacerse de diferentes materiales, las áreas médicas se benefician de esto al tomar datos escaneados de áreas dentales, huesos o zonas para su impresión 3D generalmente usadas para estudio para operaciones. Los estudios de animación y postproducción usad de manera normal esta técnica para validar los diseños de los caracteres y personajes de sus producciones de tv o cine, en fin como puedes ver es de aplicación general, siendo las principales industrias que lo usan, industria automotriz, aeroespacial, productos de consumo, calzado, arquitectura, medica, educacional.
Diferentes tipos de máquinas de prototipos según las necesidades.
Debes saber que como en todo hay niveles y que aquí tenemos máquinas para producir prototipos económicos de acabado regular, máquinas de prototipos de precisión, de acabado fino, maquinas con capacidad de producir cantidades regulares de piezas y máquinas de producción de lotes cortos, y así nos podemos seguir desde inversión mu económica hasta las de medio millón de dólares, además cada marca o fabricante tiene su propia tecnología o proceso de fabricación, donde la más popular por sus años en el mercado es estereolitografia.
Como datos del mercado te puedo decir que la marca que más vende es Stratasys con sus equipos de impresión 3D uprint seguidos de ZCorp recién adquirido por 3DSystemes quienes son pioneros en la industria y que tiene la línea más completa de máquinas de rapid prototyping, también esta Objet Geometries, quien se especializa en piezas de precisión, EOS en prototipos para uso industrial, SolidScape para joyería, etc.
En un siguiente articulo seguimos con este tema que es muy amplio, no dudes en contactarnos s deseas saber más.
MI Sergio Alvarez
