Selección de las herramientas de orientación de piezas y embalaje de volumen adecuadas

Una encuesta reciente reveló una serie de desarrollos fascinantes en la forma en que evolucionan los objetivos a largo plazo de las empresas de fabricación aditiva:

• Aumentar la velocidad de respuesta de los proyectos surgió como el objetivo principal para la mayoría de las empresas, seguido de cerca por la reducción de los costos operativos
• Más del 50% de las empresas encuestadas buscaban activamente desarrollar AM como una herramienta de producción en lugar de una mera creación de prototipos

Sin embargo, las respuestas sobre la mejor manera de lograr estos objetivos resultan difíciles de alcanzar. Hay numerosos elementos a considerar, y los requisitos y expectativas de los clientes evolucionan año tras año. Sin embargo, un elemento esencial para aumentar la velocidad, reducir costos y desarrollar procesos de producción efectivos es la necesidad de implementar un empaque de volumen efectivo (también llamado "anidamiento") y una estrategia de orientación de piezas.

Sentar las bases para procesos efectivos de anidado y orientación de piezas

Un enfoque bien considerado del embalaje por volumen y la orientación de las piezas lo ayudará a obtener los mejores resultados posibles de sus máquinas, entregando más piezas en cada tirada de impresión, manteniendo los estándares de calidad y minimizando el desperdicio de material. Sin embargo, no existe una solución única para todos cuando se trata de anidamiento y orientación. Simplemente, hay demasiadas variables en los proyectos de fabricación aditiva, todas las cuales deben tenerse en cuenta.

Antes de tomar cualquier decisión sobre el volumen de embalaje y la orientación de la pieza, se debe establecer para qué se utilizará cada pieza en la tirada de impresión y cuáles serán los requisitos de la superficie. Esto afectará la orientación de la pieza y, a su vez, el anidamiento de construcción, ya que otros modelos tendrán que anidarse alrededor de piezas que requieran bloquear la orientación. En términos de orientación de la pieza, su importancia dependerá en gran medida del método de impresión involucrado. Por ejemplo, la orientación de la pieza tiene menos efecto en el producto final con los métodos de impresión SLS (aunque aún afectará el tiempo de construcción general), pero tendrá un efecto enorme en la calidad de construcción para proyectos SLA y FDM.

El valor de la automatización estratégica

Con una cantidad considerable de factores a considerar, el movimiento gradual del sector de AM hacia la automatización estratégica mediante el uso de plataformas de productividad basadas en software ofrece una variedad de oportunidades aquí. Los conjuntos de software de fabricación aditiva que incorporan herramientas para gestionar el anidamiento y la orientación de las piezas se están volviendo cada vez más sofisticados, haciendo uso de algoritmos cuidadosamente guardados para optimizar el embalaje y la orientación del volumen. Se están llevando a cabo investigaciones para desarrollar aún más algoritmos de empaquetado de volumen efectivos, especialmente en la Universidad de Nottingham.

Dos de las plataformas mejor consideradas para este propósito son Materialise Streamics y Autodesk Netfabb:

Materializar Streamics

Ventajas:

• Interactúa directamente con máquinas seleccionadas usando múltiples formatos de archivo
• Integrado con otras herramientas en el paquete de software Magics
• Funciones de clasificación de formas y optimización de compilaciones, lo que permite organizar las compilaciones en torno a la orientación de una pieza "maestra"
• Altamente personalizable:6 entidades disponibles para determinar la alineación de la pieza y los sistemas de coordenadas definidos por el usuario

Desventajas:

• Más caro en comparación con otros paquetes de software

Autodesk Netfabb

Ventajas:

• Parámetros de empaque ajustables (densidad, velocidad, etc.)
• La orientación se puede organizar en relación con el cuadro delimitador u otras partes
• Las piezas se pueden organizar automáticamente por bandeja de salida o contornos reales - muy flexible
• Incorpora Monte Carlo Packer como herramienta de empaque alternativa

Desventajas:

• Las herramientas de anidamiento no están disponibles en el paquete estándar.

Haciendo la inversión adecuada

Independientemente de la plataforma en la que invierta, debe establecerse de antemano que se ejecutará de manera efectiva en sus sistemas. Para aplicaciones industriales, la versión de escritorio de cualquiera de los programas resultará insuficiente, ya que ninguno de los productos está diseñado para manejar prototipos y producción a gran escala, y carece de algunas de las herramientas especializadas para anidamiento y orientación que vienen con las versiones enfocadas en la industria. Esto requerirá estaciones de trabajo de escritorio potentes o un servidor de red con capacidad suficiente para manejar el software.

Es probable que la velocidad con la que sus sistemas pueden ejecutar la plataforma de software elegida afecte sus tiempos de compilación. Las herramientas de anidamiento y orientación requieren tiempo para ejecutarse y se les debe permitir el tiempo que sea necesario para brindar resultados óptimos. Asegurarse de que sus sistemas puedan cumplir con los requisitos mínimos del software reducirá este tiempo y mejorará su eficiencia general.

Si se tienen en cuenta todos estos factores, invertir en el software de fabricación aditiva adecuado le ayudará a desarrollar un sólido proceso de anidamiento / orientación, con la flexibilidad de gestionar una amplia gama de proyectos. Esto, a su vez, lo ayudará a aprovechar al máximo las capacidades de sus máquinas, ya sea que su enfoque esté en la creación de prototipos o en la producción.