¿Qué es la creación rápida de prototipos?
En esta nueva serie de artículos queremos explicar nuestro trabajo, sus retos, sus dificultades pero también sus infinitas posibilidades. Si tiene alguna pregunta o tema que le gustaría ver desarrollado aquí, póngase en contacto con nosotros.
Contenido
¿Qué es la creación rápida de prototipos?
El prototipado rápido es un conjunto de tecnologías que permite la producción de un prototipo, una pieza o un conjunto destinado a ser lanzado a mayor escala. Las nuevas tecnologías, como el mecanizado CNC y la impresión 3D, han hecho que la creación rápida de prototipos sea más fácil, eficaz y barata que nunca
Mecanizado CNC
El mecanizado CNC es un método sustractivo. Suele utilizarse para fabricar objetos con gran precisión. Por ello, es muy popular en las industrias de la automoción, la fabricación de metales y la aeroespacial. Sin embargo, el mecanizado CNC es más difícil de manejar y tiene sus límites para ciertas geometrías.
Impresión 3D
La impresión 3D es un método aditivo. Al superponer capas de materiales (plásticos o metales), puede crear cualquier forma. En combinación con la optimización topológica (véase más adelante), la impresión 3D tiene muchas ventajas sobre el mecanizado CNC.
En el diseño y la fabricación de productos, encontrar y corregir rápidamente los defectos de diseño puede ayudar a las empresas a evitar costosas revisiones y cambios de herramientas a mitad de camino.
La creación rápida de prototipos permite a los ingenieros probar a fondo prototipos con el mismo aspecto y rendimiento que los productos finales, reduciendo el riesgo de problemas de uso y fabricación antes de pasar a la producción.
En Axis, estamos especializados en varias técnicas de impresión 3D desde 1997. Esto nos permite ofrecer la creación rápida de prototipos e incluso lo que llamamos miniseries o pequeñas series de hasta 5.000 piezas si es necesario.
Si desea saber más sobre las diferentes tecnologías de impresión 3D utilizadas en Axis, encontrará una explicación detallada en cada página, así como un vídeo explicativo.
Las 2 principales aplicaciones del prototipado rápido
Prototipos estéticos
Las start-ups y las oficinas de diseño de los grandes grupos lo saben bien. Cuando se trata de convencer a futuros inversores o equipos de gestión, un prototipo es una parte esencial del proyecto. Un dibujo vale más que mil palabras, pero un prototipo debe valer más que mil dibujos. Poder tocar el objeto como si fuera la versión final, con las mismas propiedades mecánicas o estéticas, es esencial para avanzar rápidamente. Tecnologías como SLA puede utilizarse para crear piezas con una calidad visualmente equivalente a la del moldeo por inyección de plástico. También se puede tratar una impresión para que tenga el mismo aspecto que el producto para una exposición o feria (lijado, pintura, barnizado, etc.). La industria del automóvil utiliza ampliamente esta tecnología para el diseño de nuevos faros, ya que permite crear rápidamente una réplica exacta (transparencia y color) de la pieza.
Las marcas de bienes de consumo también pueden utilizarlo para probar nuevos envases o formas de productos. A continuación, estos prototipos se presentan a los consumidores de prueba en grupos de discusión para evaluar las opiniones de los futuros clientes. Cuanto más se acerque el prototipo al resultado final, más relevante será el feedback. El color, el tacto del material y la forma en que los usuarios lo sostendrán serán datos clave para modificar el producto final.
Prototipos funcionales y dimensionales
Antes de lanzar la producción de varios miles de unidades, es importante saber si la pieza diseñada cumple las especificaciones técnicas. La creación rápida de prototipos se convierte en un elemento clave en la fase de industrialización. Así, un prototipo fabricado con el mismo material que la pieza final puede ayudar a validar los elementos clave del proyecto. Hay muchas resinas de sinterización, filamentos o polvos que cubren las necesidades de los ingenieros. Estos van desde el simple ABS, polipropileno, PA6, PA12 hasta el titanio, varios aceros, cobre y aluminio. Consulte nuestro hoja de material para encontrar la mejor opción para su proyecto. Y si no está ahí, puede ponerse en contacto con nosotros contactar con para remediar la situación.
Así, los prototipos funcionales pueden insertarse en conjuntos para validar la resistencia mecánica del material. Las pruebas de desgaste ayudarán a verificar las elecciones de los ingenieros, o incluso a decidir el cambio de material o la modificación de la pieza.
La otra ventaja de desarrollar un prototipo funcional es que se pueden crear varios simultáneamente. Mientras que con la tecnología de fabricación tradicional tendría que crear un molde para cada versión, puede simplemente modificar su archivo 3D para obtener una variante de su prototipo.
Este enfoque es ideal para los diseñadores, que pueden ofrecer a sus clientes ligeras modificaciones para proporcionar una amplia gama de opciones. Y en términos de velocidad de producción, esto no tendrá ningún impacto porque las piezas pueden imprimirse al mismo tiempo y no una tras otra.
Las 3 principales ventajas del prototipado rápido
Reducción de costes
La creación rápida de prototipos permite realizarlos sin necesidad de costosas herramientas, al tiempo que se garantiza el rendimiento del producto final. Así, es posible explorar diferentes variantes del producto en desarrollo para seleccionar la solución más adecuada. Esto es extremadamente importante porque el objetivo del prototipo es precisamente validar, o no, el concepto desarrollado y la ausencia de un molde permite un número infinito de cambios.
Ahorro de tiempo
Sin moldes que modificar o reproducir, es «suficiente» con modificar el archivo 3D para corregir el problema detectado en la versión anterior. A continuación, se establece una comunicación rápida entre la oficina de diseño y el proveedor de servicios que produce el prototipo.
Como ya se ha mencionado, la optimización topológica, que consiste en modificar el diseño de la pieza para optimizar su masa, su resistencia mecánica y/o su coste, también contribuye a acelerar el proceso de prototipado rápido. La pieza optimizada será, por lo general, más ligera y ofrecerá la misma resistencia. Menos material significa una producción más rápida y barata, lo que es fundamental en ciertas industrias como la aeroespacial y la automovilística.
Mejora de la comunicación
Ya sea para el intercambio entre los equipos internos de una empresa (técnico/marketing/ventas/gestión), con los clientes o con los inversores, un prototipo facilita claramente la comunicación. La creación rápida de prototipos permite a los ingenieros probar a fondo prototipos con el mismo aspecto y rendimiento que los productos finales, reduciendo el riesgo de problemas de uso y fabricación antes de pasar a la producción.
Las desventajas de la impresión 3D para la creación rápida de prototipos
No hay desventajas reales relacionadas directamente con las tecnologías de impresión 3D para la creación rápida de prototipos. Cada uno tiene sus propias ventajas y problemas que los limitarán a determinadas aplicaciones. La desventaja es más bien que hay que poseer varias de estas tecnologías y dominarlas perfectamente para optimizar su uso. Muchas empresas tienen sus propias máquinas, pero le recomendamos encarecidamente que trabaje con un profesional que pueda asesorarle sobre la tecnología y los materiales adecuados para su proyecto. Un especialista en fabricación aditiva le ayudará a ir directamente al grano y a evitar muchos contratiempos mientras aprende sobre la impresión 3D. Las máquinas FDM de nivel básico rondan ahora los 200 euros, pero apenas pueden competir con máquinas de 300.000 euros. Además, los acabados como la metalización y el cromado no son fáciles de conseguir si no se cuenta con el equipo adecuado.
Tecnologías de impresión 3D para la creación rápida de prototipos
Hay muchas tecnologías de fabricación aditiva o impresión 3D. Aunque tiene una imagen moderna y es una tecnología reciente, la impresión 3D existe desde los años 80. Por supuesto, con el paso del tiempo, la sencilla tecnología original se ha ampliado enormemente con diferentes enfoques y utilizando cada vez más materiales diferentes.
En Axis, utilizamos los principales como :
- Impresión 3D por deposición de alambre fundido (FDM), que utiliza una amplia gama de plásticos de bajo coste. Trabajamos con e-motion Techuna empresa francesa, sino también con Stratasys uno de los líderes del mercado.
- El estereolitografía (SLA), nos permite crear prototipos casi idénticos al producto final gracias a su calidad de impresión equivalente al moldeo por inyección. También puede utilizarse para producir piezas translúcidas y transparentes. Recientemente hemos invertido en máquinas muy grandes de la empresa Raplas .
- El Fusión multichorro (MJF) de la marca HP El Multi Jet Fusion HP (MJF) permite la producción de prototipos funcionales y de validación dimensional
- El sinterización de polvo (SLS), similar a la MJF, ofrece una gran flexibilidad de materiales.
- El fundición al vacío máquina de fundición al vacío, ideal para la creación rápida de prototipos de pequeñas series de hasta 20 piezas de alta calidad
- El moldeo por inyección de reacción RIM, similar a la fundición al vacío, permite diseñar un mayor número de piezas.
- El sinterización de metales (DMLS/SLM), permite la creación de prototipos metálicos, en bruto o que pueden ser mecanizados si se requiere la máxima precisión.
Estas tecnologías, algunas de ellas complementarias, nos permiten ofrecer una capacidad de respuesta y una calidad sin precedentes. Muchos clientes nos confían sus proyectos (véase el noticias ) y por eso invertimos constantemente en las últimas tecnologías disponibles en el mercado.
Si usted también quiere saber más sobre la creación rápida de prototipos, póngase en contacto con nosotros en contacte con nuestro equipo para determinar el mejor enfoque para su proyecto.