Las ventajas de la impresión 3D para la producción en masa

La impresión 3D es un proceso excelente para hacer prototipos y productos de la vida real y ha formado los métodos básicos de convocatoria para la eficiencia y la eficacia en la producción. Y la impresión 3D está teniendo un impacto positivo en el mundo que ha tendido a utilizar procesos rápidos de creación de prototipos en la producción en masa.

Por ello, es importante saber aplicar la impresión 3D producción en masa, sus ventajas y sus diversas aplicaciones. Este artículo presentará todo lo que necesita saber sobre la producción en masa mediante la impresión 3D.

Las ventajas de utilizar la impresión 3D para la producción en masa

La impresión 3D es una gran técnica utilizada en la producción en masa por lo que se llega a conocer las ventajas del método. A continuación se presentan las razones que hacen que la impresión 3D sea una mejor opción.

· Tiempo de comercialización más rápido gracias a Rapid Tooling

El mundo de la fabricación es muy competitivo y el tiempo que se tarda en llegar al mercado puede ser un factor decisivo para el éxito de una empresa. Esto significa que el proceso de fabricación elegido debe ser capaz de entregar una gran cantidad de productos en un corto período de tiempo. Un aumento en el tiempo de producción y entrega mejorará la disponibilidad del producto de la empresa en el mercado y les dará una ventaja frente a la competencia.

Entre los procesos de fabricación utilizados en la creación rápida de prototipos, la impresión 3D puede producir los prototipos necesarios para detectar defectos y entregarlos en términos del producto real. La producción en masa de la impresión 3D no consiste solo en fabricar productos en sí, sino también en crear entidades que puedan ayudar en otros procesos de fabricación. Por ejemplo, los fabricantes pueden usar el proceso para hacer moldes de inyección impresos en 3D, lo que ayuda al moldeo por inyección de producción en masa.

· Flexibilidad para cambiar rápidamente lo que está haciendo

En la impresión 3D de producción, los fabricantes pueden cambiar fácilmente lo que están haciendo cuando hay un error o es necesario un cambio. Este rasgo es importante en la producción por lotes de impresión 3D, ya que permite a los fabricantes hacer prototipos mediante los cuales pueden verificar fallas, analizar las funciones de las piezas y hacer otras cosas según el tipo de prototipo con el que estén trabajando. En consecuencia, es fácil para el diseñador cambiar las cosas cuando detecta un error.

· La capacidad de personalizar productos

El rendimiento y la estética son requisitos básicos de cualquier negocio en crecimiento. El rendimiento es en términos de calidad del producto, mientras que la estética es para atraer clientes. Tanto el rendimiento como la estética dependen de la personalización de los productos. De los diferentes procesos de creación rápida de prototipos utilizados recientemente, la impresión 3D de producción es la más adecuada para la personalización.

Dependiendo de los pedidos, puede retrasar o aumentar la producción. También puede solicitar un cambio en el diseño de las piezas de producción de impresión 3D si existe una demanda de un nuevo tipo de producto. Los diferentes tipos de materiales disponibles para la impresión 3D también facilitan la personalización.

Materiales de impresión 3D para piezas de producción en masa

Hay tres categorías de materiales en la impresión 3D. Cada categoría comprende diferentes materiales con características y propiedades únicas adecuadas para diferentes productos. A continuación se encuentran los materiales comunes que podría usar.

Polímeros Plásticos

Los plásticos son los materiales más comunes utilizados en la impresión 3D de volumen. Con él, es posible fabricar productos como juguetes impresos en 3D, accesorios para el hogar, utensilios de escritorio, jarrones, etc. La popularidad de los materiales plásticos se debe a características como la firmeza, la flexibilidad, la suavidad y la opción de color, lo que mejora aún más su uso. en piezas de producción 3D. Tenemos una lista de los tipos comunes de polímeros plásticos que puede usar.

· Ácido poliláctico (PLA)

El ácido poliláctico/PLA es un plástico ecológico fabricado a partir de productos naturales y conocido por su biodegradabilidad. Se presenta en dos formas:blanda y dura, lo que demuestra su fuerza. El PLA duro es el tipo más común en la producción en masa debido a su dureza, resistencia y durabilidad.

· Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

El material ABS o plástico LEGO es un polímero plástico conocido por su resistencia, firmeza y flexibilidad. El ABS tiene muchos colores, lo que lo convierte en un material de impresión 3D de producción común para hacer teletipos y juguetes, joyas y jarrones.

Si necesita un filamento impreso en 3D y se molesta en elegir los materiales entre PLA y ABS, consulte el artículo en nuestro sitio web.

· Policarbonato (PC)

El policarbonato/PC es un polímero plástico adecuado para impresoras 3D con diseño de boquilla a altas temperaturas. Es común en la producción en masa como resultado de su alta resistencia, tenacidad, propiedades de aislamiento y resistencia al calor y al impacto. El material es adecuado para fabricar productos eléctricos y de telecomunicaciones.

· Poliamida (Nylon)

La poliamida o nailon es un material de impresión 3D de volumen popular debido a su resistencia, flexibilidad y la forma en que permite un alto nivel de detalle en los productos impresos. El material se usa comúnmente para imprimir productos como sujetadores, autos de juguete y figuras.

Resinas

Las resinas son materiales de impresión 3D menos comunes debido a su flexibilidad y resistencia limitadas. Alcanzan su estado final cuando se exponen a la luz ultravioleta y tienen diferentes opciones de color. A continuación se muestran las tres categorías de materiales de resina que podría usar:

· Resina de alto detalle

Este tipo de resina tiene una superficie lisa y brinda detalles intrincados en modelos pequeños. Son los materiales perfectos para probar diseños.

· Resina pintable

Estos tipos de resina tienen atractivos estéticos que los hacen adecuados para fabricar productos con detalles faciales renderizados.

· Resina transparente

Es el más fuerte de los tres y adecuado para muchos productos. Es adecuado para modelos que deben tener una superficie lisa y apariencia transparente.

Metales

Estos son los segundos materiales de impresión 3D más populares. Se utilizan mediante sinterización directa de metal por láser (DMLS) o fusión selectiva por láser (SLM). En la impresión 3D, los metales se utilizan en forma de polvo. El polvo se calienta primero hasta que se endurece para evitar que se funda. En consecuencia, es posible hacer un uso directo del polvo. A continuación, se puede realizar el proceso de acabado de la superficie. Los metales son materiales comunes de producción en masa de impresión 3D debido a su resistencia y durabilidad, y los más comunes incluyen:

• Acero inoxidable:Para un producto que entra en contacto con el agua.
• Bronce:para jarrones y otros accesorios.
• Oro:anillos, pulseras y otras formas de joyería impresas en 3D
• Níquel:Monedas.
• Aluminio:para metales finos impresos en 3D

Procesos de fabricación aditiva para producción en masa

La fabricación aditiva es el nombre de producción industrial para la impresión 3D, que permite la creación de un objeto de diversa complejidad mediante la creación de capas de materiales. A diferencia de la fabricación tradicional, son eficientes, eficaces y fiables. A continuación se muestran algunos procesos de fabricación aditiva:

· Lavado de aglutinante

El proceso de inyección de aglutinante utiliza un material en polvo y un aglutinante que actúa como adhesivo para depositar un agente aglutinante líquido sobre las partículas de polvo, capa por capa. El proceso de fabricación aditiva tiene muchas aplicaciones industriales, como piezas aeroespaciales, dispositivos médicos, componentes automotrices y más.

· Deposición directa de energía

La deposición de energía directa es compatible con muchos materiales como cerámica, metales y polímeros. El proceso consiste en derretir materiales y fusionarlos a medida que se deposita. El mecanismo es más común en la reparación y reconstrucción.

· Extrusión de materiales

Es un proceso de fabricación aditiva común mediante el cual una boquilla calentada extruye los materiales necesarios. La cama se mueve verticalmente mientras que la boquilla se mueve horizontalmente. Los agentes de unión o los mecanismos de control de temperatura pueden adherirse a las capas formadas entre sí.

· Fusión de lecho de polvo (PBF)

Este es un proceso de fabricación aditiva de metal. Aprovecha el láser, el calor o el haz de electrones para derretir o fusionar materiales en polvo para formar una pieza tridimensional sólida.

· Laminación de láminas

Comprende dos métodos. Por un lado, la fabricación de objetos laminados (LOM) es adecuada para fabricar productos con papel alternativo y adhesivo que tengan atractivos visuales. Por otro lado, la fabricación aditiva ultrasónica (UAM) puede unir metales como aluminio, acero inoxidable y titanio mediante soldadura ultrasónica.

· Polimerización en tina

Se trata de utilizar una tina de fotopolímero de resina líquida para crear un objeto capa por capa. Luego se utilizan espejos para curar capas sucesivas de resina mediante fotopolimerización.

· Fabricación aditiva por arco de alambre

Este proceso de fabricación aditiva construye productos utilizando manipuladores y fuentes de energía de soldadura por arco. El proceso se conoce formalmente como deposición por arco y utiliza principalmente alambre como fuente de material.

Aplicaciones de la impresión 3D a la producción en masa

La impresión 3D para las masas se está convirtiendo en un término común debido a las ventajas para las empresas y los consumidores en general. Actualmente, hay muchas aplicaciones del proceso. A continuación se muestran algunos de los que podría obtener información.

· Adidas y Carbon:Zapatillas de producción masiva

Adidas está utilizando la tecnología de síntesis de luz digital (DSL) de Carbon para imprimir suelas en forma de celosía en aproximadamente 20 minutos. DSL es ideal para hacer la estructura de celosía en las suelas, lo que hace que la suela sea cómoda, liviana y flexible. La estructura también hace que el zapato responda mejor al movimiento de la pierna de un atleta, generando así un mejor efecto de amortiguación y estabilidad.

· Align Technology:producción en masa, impresión 3D y personalización

Align Technology ha podido combinar la personalización, la producción en masa y la impresión 3D para fabricar alineadores Invisalign hechos a medida. La empresa utiliza máquinas SLA de 3D Systems para diseñar el molde de la bandeja, que se hace completamente a medida antes de termoformarse.

· Chanel:cepillos de rímel de alta tecnología con impresión 3D

En 2018, Chanel, en colaboración con Erpro 3D Factory, realizó el cepillo de máscara Volume Révolution. El producto se ha fabricado a escala industrial. Erpro 3D Factory dice que ha impreso en 3D 17 millones de piezas desde 2017 con 15 máquinas que funcionan a diario. Posteriormente se introdujo la fabricación aditiva para reducir el consumo de tiempo y el costo, lo que mejoró la velocidad de producción y el diseño del cepillo.

· Formlabs:hisopos de prueba COVID-19 impresos en 3D

Al comienzo de la pandemia del coronavirus, Formlabs utilizó la impresión 3D para fabricar un hisopo nasal autoclavable y biocompatible. Con la impresión 3D, pudieron producir a un ritmo que satisface las necesidades del país.

· Fotocéntrica:válvulas de impresión 3D para combatir la pandemia

Photocentric durante el inicio de la pandemia de coronavirus también hizo uso de la impresión 3D en la producción en masa de válvulas compatibles con aparatos de respiración. Hicieron uso de tres impresoras de resina 3D, que pudieron imprimir más de 600 válvulas en una noche y 40,000 por semana. Esto muestra la capacidad de las impresoras 3D para funcionar en términos de urgencia.

Conclusión

La impresión 3D es un proceso rápido de creación de prototipos conocido por su precisión, facilidad de uso y capacidad para fabricar productos complejos. La impresión 3D utiliza la producción en masa ha alcanzado el centro de atención con empresas como Adidas, Formlabs y Chanel, etc., empleando el proceso en su negocio para impulsar las ventas y llegar a un mayor número de clientes. A partir de aquí, conocerá las ventajas de la producción en masa de impresión 3D en el mundo moderno y cómo puede pensar como empresas que aplican el principio en su negocio.

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Preguntas frecuentes

¿La impresión 3D es costosa para la producción en masa?

A diferencia de otros métodos, la impresión 3D es más asequible para la producción de bajo volumen. También es más barato para la producción de alto volumen. Además, no requiere un costo inicial, a diferencia del moldeo por inyección.

¿La impresión 3D es más rápida que la fabricación?

Sí, la impresión 3D es más rápida que la mayoría de los procesos de creación de prototipos rápidos y tradicionales. Por ejemplo, en comparación con el moldeo por inyección, no es necesario crear moldes de inyección que son importantes para el proceso de moldeo.

¿Se puede utilizar la impresión 3D para la producción en masa?

Sí, la impresión 3D es un método adecuado para fabricar productos en masa. Su uso puede basarse en sus métodos o en ayudar a los diseñadores a utilizar otro proceso de creación rápida de prototipos sin esfuerzo y menos costoso (por ejemplo, es adecuado para fabricar moldes de inyección que se utilizan en el moldeo por inyección). La producción en masa de impresión 3D ahora es común en empresas como Adidas, Chanel, etc.