Ya hablamos de la Fabricación Aditiva en la industria 4.0 y cómo las empresas se están adaptando. Hoy vamos a hablar de un proceso fundamental para las empresas, el prototipado, centrandonos en las técnicas que permiten el Prototipado Rápido.
Llamamos Prototipado Rápido al proceso por el cual obtenemos piezas a partir de modelos 3D (CAD) para posteriormente poder testearlas, verificar su comportamiento y funcionalidad.
Hoy en día, las empresas disponen de equipos de diseño/desarrollo de producto con un abanico muy amplio de procesos para la creación de prototipos. A continuación vamos a nombrar algunas de las técnicas más habituales y explicar en que consisten, desde las más novedosas hasta las más tradicionales.
Técnicas de prototipado
- Estereolitografía (SLA)
Las piezas se producen en una cuba llena de resina fotopolímera que se perfila y endurece con UV mediante un láser. Cada capa recién endurecida se pega a la capa anterior. La SLA fue la primera tecnología de «creación rápida de prototipos».
- Sinterizado por láser selectiva (SLS)
Se utiliza un láser para fabricar las piezas sinterizando (fundidendo) el material en polvo capa a capa desde la base. Las piezas de SLS pueden ser precisas y más duraderas que las de SLA, pero el acabado es menos visual, teniendo un tacto granulado o arenoso. Existen pocas resinas disponibles en la forma de polvo que se precisa para el SLS. Este proceso es llamado Sinterizado directo de metal por láser (DMLS) cuando el polvo usado es metálico.
- Deposición de material fundido (FDM)
El proceso de FDM fabrica piezas partiendo de la base hacia arriba, utilizando un cabezal de impresión controlado por ordenador. La materia prima para el proceso es un filamento de resina moldeada por extrusión, que la máquina refunde selectivamente en la capa anterior. Un ejemplo claro de este proceso es la impresión 3D
- Inyección triple o Polyjet
Se rocía a presión el material de fotopolímero mediante unos cabezales de inyección de tinta, que se endurece mediante luz UV en capas muy finas a alta resolución. Este método tiene los mismos inconvenientes que el SLA, pero puede conseguir mejores acabados.
- Corte laser
Si una pieza se puede extraer o componer, del corte láser de planchas del material deseado, esta técnica será la más económica.
- Mecanizado – Control numérico computerizado (CNC)
La más tradicional de las técnicas nombradas, consiste en sujetar un bloque sólido, generalmente de metal, dentro de una fresadora CNC y grabar la pieza. Este método produce una resistencia y un acabado de superficie superiores a cualquier proceso aditivo. Los prototipos se pueden producir en días como los procesos aditivos. El mecanizado también tiende a ser algo más caro que los procesos aditivos.
Todos los procesos existentes para fabricar prototipos tienen sus pros y sus contras. De esta manera, tendremos que valorar cuál de ellos se ajusta más a nuestras necesidades. Tendremos en cuenta principalmente, el plazo y coste que se le quieren o pueden destinar a obtener el prototipo, así como los materiales, la funcionalidad y acabados de la pieza.
Dicho esto, la primera premisa a tener en cuenta en el prototipado es ¿qué es lo que buscamos con nuestro prototipo?, la respuesta nos la da la fase del proyecto en la que nos encontramos.
Podemos distinguir diferentes tipos de prototipos en función de la fase que se encuentre nuestro proyecto:
-
FASE INICIAL
En esta fase, por lo general, nos interesará sacar un modelo rápido de nuestra ‘’idea’’ o concepto del producto, para enseñárselo al cliente. Se valorarán aspectos como la textura, la forma, el color,… En función del aspecto o los aspectos en los que queramos enfocar el prototipo, decidiremos qué técnica utilizar. -
FASE FUNCIONAL Y DURABILIDAD
Si nos encontramos en esta fase del proyecto, nuestros prototipos se someterán a pruebas de tensión, deformación, impacto, fatiga,…además de pruebas de temperatura, UV, voltaje,…en definitiva, ver como se comportaría y la aplicación real del prototipo. Las propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas… del producto, serán las que determinen los puntos a valorar y por tanto, las pruebas a realizar. -
FASE MONTAJE
Aquí veremos el ajuste de nuestro prototipo con el resto de piezas del montaje. En una primera visión podremos ver posibles errores de diseño y posteriormente centrarnos en aspectos como tolerancias entre piezas.
En resumidas cuentas, identificaremos la fase en que nos encontremos, y con todos los datos obtenidos, podremos tener una visión del rendimiento del prototipo y ayudarnos a prevenir futuros errores, tanto en el diseño como en la fabricación, siempre partiendo de la idea que el prototipo se pueda fabricar. No sirve de nada tener un diseño ‘’increíble’’ si no lo podemos fabricar y aun teniendo un diseño que se pueda fabricar, debemos tener en cuenta que se tienen que estudiar aspectos tales como el económico y la viabilidad del diseño.
Bloquetech y nuestra experiencia en este campo
A lo largo del tiempo, Bloquetech se ha adaptado a los cambios y las necesidades de los clientes en el prototipado. Los diferentes casos que hemos tenido en Bloquetech, se han analizado previamente, teniendo en cuenta la fase de proyecto en la que se encontraba el producto a desarrollar y enfocando el prototipado según sus necesidades, el presupuesto asignado y el plazo disponible para su obtención. Así, hemos visto que varios de nuestros clientes necesitaban tener un prototipo para enseñar en exposiciones, en catálogo,… mientras que en otros casos, eran prototipos enfocados en la fase de montaje, y se pudieron comprobar y verificar los aspectos mencionados anteriormente.
En Bloquetech somos capaces de obtener prototipos funcionales que se adapten a las necesidades de nuestros clientes, incluso con plazos muy reducidos, mediante técnicas de prototipado rápido.
Daniel Boal
