4 aplicaciones que debería producir con fabricación aditiva

Este es un artículo original de Radio rápido .

Cuando la gente piensa en la fabricación aditiva (AM), lo primero que le viene a la mente es la creación de prototipos. Cuando necesita iterar en un diseño rápidamente sin las limitaciones de las corridas de fabricación tradicionales, AM funciona bien porque no hay herramientas duras involucradas, lo que hace posible una iteración rápida.

Pero no solo las empresas en la fase de creación de prototipos del desarrollo de productos pueden beneficiarse de la fabricación aditiva. Hay otros cuatro casos de uso específicos en los que el caso de los aditivos es particularmente fácil de realizar debido a su capacidad para superar los métodos de fabricación tradicionales en velocidad, eficiencia, calidad y ahorro de costos.

Ejecuciones de producción de bajo volumen

Con la fabricación tradicional, debe producir piezas de uso final en grandes volúmenes para reducir el costo unitario. Cuando fabrica piezas en el rango de decenas o cientos de miles, a menudo tiene sentido utilizar procesos heredados. Sin embargo, ¿qué sucede si planea tener una producción de cientos o pocos miles? Es posible que la fabricación tradicional no sea viable debido a los elevados gastos de capital.

Tome el moldeo por inyección, por ejemplo. Los costos típicos de las herramientas pueden ser de $ 20 a 110 mil antes de que comience la producción. Pero con AM, no se requieren gastos de capital para las herramientas, lo que le permite escalar la producción de piezas para satisfacer exactamente la demanda del mercado. Las piezas se pueden producir en cantidades mucho más pequeñas, sin cantidades mínimas de pedido, lo que le permite reducir los costos de fabricación y reducir el inventario.

Piezas consolidadas

Además de las ventajas económicas, AM tiene importantes beneficios de diseño para ciertos tipos de piezas que durante mucho tiempo se han considerado "imposibles de fabricar", por ejemplo, la fabricación de piezas complejas como unidades consolidadas individuales. Con AM son posibles piezas con geometrías muy complejas, como estructuras de celosía o incluso conjuntos móviles. Puede hacer que una pieza se adapte exactamente a su uso, diseñando para que funcione en comparación con la "forma antigua" de diseñar para cumplir con las restricciones de fabricación.

Esta capacidad para crear diseños de piezas simplificados y más eficientes tiene muchas ventajas:

• Menos dinero gastado en ensamblaje y menor riesgo de costos ocultos y retrasos en el proyecto que pueden acompañar a piezas complejas, lo que resulta en costos de proyección generales más bajos.
• Se utiliza menos material:la AM a menudo puede lograr una disminución de hasta un 70 por ciento en los materiales.
• Menor riesgo:menor riesgo de que un proveedor se quede sin una pieza y menor riesgo de falla de la pieza.

Por ejemplo, un fabricante trabajó con Fast Radius y Carbon® en el diseño de su silla SILQ, ganadora del prestigioso Premio a la Innovación en la NeoCon 2018. Las tapas de los brazos se han fabricado tradicionalmente como tres piezas separadas y se han ensamblado más tarde. Pero el fabricante y Fast Radius permitieron la impresión de la tapa del brazo como una unidad contigua diseñada con una estructura de celosía para reducir sustancialmente el uso de material.

Piezas que requieren personalización

Esta empresa también aprovechó otro beneficio de la fabricación aditiva en el diseño de la tapa del brazo de la silla SILQ:la capacidad de personalizar elementos de diseño rápidamente y en una escala muy pequeña. Los clientes corporativos pueden personalizar las gorras de los brazos de las sillas que soliciten cambiando la textura, agregando un logotipo o incluyendo números de serie variables.

Sin los costos y las limitaciones de tiempo de las herramientas iniciales, los diseños se pueden adaptar a las aplicaciones de piezas específicas o las necesidades del consumidor, hasta la unidad individual. Esto lo hace muy útil para personalizar tanto la funcionalidad como el tratamiento estético, incluida la marca. Dado que más de las tres cuartas partes de los consumidores están dispuestos a pagar un 10 por ciento más por muebles personalizados, esta capacidad de personalizar piezas en una sola unidad brinda a las empresas una ventaja adicional en el mercado.

Piezas pequeñas

Los componentes más pequeños, del tamaño de una pelota de béisbol o más pequeños, son particularmente eficientes para fabricar en volúmenes muy bajos con AM. Y a medida que aumenta la producción en piezas muy pequeñas, puede ver curvas de equilibrio sobre el moldeo por inyección tradicional en miles o, a veces, decenas de miles. De hecho, para piezas de plástico pequeñas del tamaño de una pelota de ping pong o menos, a menudo tiene poco sentido económico utilizar la fabricación tradicional por completo.

Una empresa con sede en Chicago que produce prótesis para miembros superiores, contrató a Fast Radius para perfeccionar la segunda generación de su producto estrella. Este dispositivo médico utiliza el reconocimiento de patrones eléctricos para permitir que las personas que han perdido las extremidades superiores controlen por completo el movimiento de sus brazos protésicos.

Dos de las partes integrales del sistema son el botón de calibración y los tapones de latas, ambos muy pequeños, con detalles intrincados, incluido un acabado de textura específico que el botón requiere para una interacción precisa del usuario. El uso de fabricación aditiva para fabricar estas piezas significa que el diseño está bajo un control explícito y el rendimiento sigue siendo impresionante:135 botones (11 x 11 x 5,5 mm) en 35 minutos y 848 enchufes de latas (1,75 x 5,2 x 3,2 mm) en 23 minutos.

Si alguno de los escenarios anteriores tiene sentido para sus necesidades de fabricación, es hora de considerar la fabricación aditiva. Hablemos sobre cómo perfeccionar sus procesos de fabricación y mejorar la calidad de sus piezas y el resultado final.

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