Elegir el método de fabricación adecuado para su ciclo de producción de bajo volumen

Históricamente, la fabricación en pequeños volúmenes era una tarea prohibitivamente costosa. Mecanizar los moldes duraderos que se utilizan en los procesos de producción en masa, como el moldeo por inyección, es costoso y puede agregar semanas o meses a los plazos de producción. Los fabricantes compensan los elevados gastos de capital iniciales con pedidos de gran volumen, lo que reduce el costo por pieza y genera mayores márgenes de beneficio. Si bien esto facilita la producción de piezas idénticas en grandes cantidades, restringe en gran medida la capacidad de fabricar piezas especializadas o altamente personalizadas de forma económica.

Sin embargo, una serie de métodos de fabricación, incluida la fundición de uretano y el mecanizado CNC, han aumentado la viabilidad de la producción asequible a pequeña escala. Además, los avances recientes en la fabricación aditiva han permitido a los ingenieros crear piezas con geometrías complejas y características de diseño únicas sin crear moldes, lo que economiza en muchos sentidos la producción de bajo volumen.

El límite para lo que constituye una producción de bajo volumen varía según la industria, pero generalmente se entiende que significa corridas que producen entre 50 y decenas de miles de piezas. Las piezas y prototipos altamente personalizados, las piezas con geometrías complejas y las herramientas puente son algunas de las categorías de aplicaciones de piezas que normalmente se producen en volúmenes más bajos.

Los métodos de producción de bajo volumen suelen ser más rápidos, lo que permite a las empresas llevar su producto al mercado rápidamente. Para los fabricantes, la eficiencia es primordial y es importante saber qué proceso tiene más sentido para cada pieza. Aquí hay algunos métodos de fabricación que se usan comúnmente para la producción de pequeños volúmenes.

Uretano fundido

El proceso de fundición de uretano funciona encerrando un patrón maestro en un molde de silicona, que luego se usa para crear réplicas extremadamente precisas de la pieza. Esto lo convierte en una opción viable para piezas cuando el acabado de la superficie es una preocupación. Estos moldes de silicona se pueden poner en producción tan pronto como hayan fraguado.

Las piezas de uretano fundido requieren un procesamiento posterior mínimo y tienen características y propiedades similares a las de las piezas creadas a través de procesos como el moldeo por inyección, que son conocidas por su durabilidad. Por lo general, los moldes de silicona solo son buenos para entre 25 y 50 disparos antes de que deban retirarse, lo que hace que el proceso sea rentable para la producción de bajo volumen.

Mecanizado CNC

El mecanizado CNC es un proceso sustractivo que utiliza herramientas controladas por computadora para dar forma a piezas tridimensionales mediante la eliminación de material de una pieza de trabajo sólida. Esto permite a los fabricantes programar operaciones repetibles, altamente precisas y complejas que no se pueden realizar de forma manual o eficiente. Sin embargo, a medida que aumenta la complejidad de la pieza, también lo hace la cantidad de operaciones mecánicas, lo que aumenta el costo de producción.

Una ventaja significativa del mecanizado CNC es que tiene pocas restricciones en lo que respecta al material de fabricación. Por otro lado, ciertas características internas son imposibles de realizar mediante mecanizado CNC. En los casos en que estas características sean necesarias, la impresión 3D puede presentar una solución más eficiente.

Por lo tanto, depende de los ingenieros y gerentes de producto hacer su debida diligencia para seleccionar el método adecuado para lograr los resultados deseados. Si bien el mecanizado CNC normalmente no puede ofrecer tiempos de entrega a la par con la impresión 3D y la fundición de uretano, ofrece plazos de entrega más cortos que el moldeo por inyección.

Fabricación aditiva

La fabricación aditiva suele ser una excelente opción para la producción de bajo volumen. La fabricación aditiva le permite crear piezas sin los gastos iniciales asociados con las herramientas. Las piezas también se pueden producir sin cantidades mínimas de pedido, lo que ahorra costos de producción y transporte. Estas son algunas tecnologías aditivas a tener en cuenta para series de producción de pequeño volumen.

Síntesis de luz digital de carbono (DLS)

La tecnología Digital Light Synthesis™ (DLS) de Carbon crea piezas al proyectar imágenes UV en un depósito de resina curable con UV a medida que se eleva la plataforma de construcción. Esto permite a los fabricantes crear piezas altamente isotrópicas con acabado superficial, resolución y propiedades mecánicas superiores. Es una excelente opción para crear pequeños volúmenes de piezas con formas complejas.

Sinterización selectiva por láser (SLS)

La tecnología SLS utiliza láseres para derretir material en polvo una capa a la vez, construyendo la pieza verticalmente. El proceso es ideal para piezas que requieren un buen acabado superficial, resolución y resistencia, y se puede utilizar con una variedad de materiales base.

Fusión de chorro múltiple (MJF)

MJF es similar a SLS, excepto que utiliza cabezales de tinta móviles para depositar y fusionar capas de material de polvo de nailon. MJF da como resultado piezas con propiedades mecánicas isotrópicas uniformes y una excelente resolución de características, muchas de las cuales son completamente funcionales y adecuadas para el uso final. El proceso permite una producción rápida y es una excelente opción para crear herramientas que requieren fuerza y ​​resistencia al calor, como plantillas y accesorios.

Elegir el proceso de producción adecuado para su trabajo

En última instancia, determinar el método correcto para un pedido de volumen pequeño determinado se reducirá a algunas consideraciones clave:la aplicación de la pieza, el material y el cronograma. Para determinar el mejor curso de acción, considere asociarse con un taller de fabricación de servicio completo como Fast Radius. Nuestro equipo de diseñadores e ingenieros altamente experimentados brinda soporte integral durante todo el proceso de producción. Póngase en contacto hoy mismo si está listo para comenzar con su próximo proyecto.