Cree plantillas y accesorios con mecanizado CNC e impresión 3D

Las plantillas y los accesorios a menudo sirven como herramientas clave de fabricación en el piso de producción que pueden ayudar a optimizar el ensamblaje de piezas, crear procesos de flujo de trabajo eficientes, mejorar la calidad general de fabricación, ayudar a reducir los costos de producción y automatizar el trabajo.

Esta publicación analiza la diferencia entre plantillas y accesorios. Aunque las plantillas y accesorios se producen más comúnmente mediante el uso de mecanizado CNC, esta publicación también explora cómo la impresión 3D de grado industrial (fabricación aditiva) puede ser una excelente opción o alternativa al mecanizado cuando se requieren plantillas y accesorios irregulares, intrincados o más pequeños.

El proceso de fabricación aditiva de sinterización láser directa de metal se puede utilizar para crear plantillas y accesorios.

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Los fabricantes pueden usar varios tipos de plantillas para una variedad de tareas dentro del equipo de fabricación, pero, esencialmente, una plantilla sostiene y guía la posición de una herramienta para realizar una tarea de fabricación. Los casquillos de perforación son un buen ejemplo, ya que ayudan a guiar una broca a través de una pieza de trabajo para mantener una posición y un ángulo precisos. Un buje de perforación puede generar un trabajo de mayor calidad y también aumentar la velocidad de fabricación.

Los accesorios ayudan a los procesos automatizados

En lugar de guiar una herramienta de fabricación, los accesorios mantienen una pieza de trabajo en una posición, orientación o ubicación segura. Un ejemplo de mecanizado común es el accesorio en el que se sujeta un bloque de materia prima dentro de una máquina CNC. Los accesorios son herramientas clave de fabricación que permiten la automatización. Una línea de ensamblaje de automóviles, por ejemplo, es posible gracias a los accesorios que aseguran y mueven los automóviles a través del proceso de soldadura y ensamblaje. Además, a menudo se usan para mantener un producto en su lugar para escaneo óptico y láser para evaluar la calidad de fabricación. De hecho, sería difícil encontrar un proceso industrial automatizado que no involucre accesorios.

Combinar plantillas y accesorios

El uso conjunto de plantillas y accesorios ayuda a lograr la precisión de fabricación para que los productos funcionen correctamente. ¿Ejemplos? Considere puertas, gabinetes y estanterías. Los orificios para la perilla, el pestillo y las bisagras de la puerta requieren una colocación precisa y guía para taladrar. Lo mismo se aplica a los armarios con cortes de cola de milano o los agujeros para estanterías en los laterales del armario. Sin plantillas ni accesorios, los libros se deslizarían de los estantes, los cajones serían endebles, las puertas no cerrarían correctamente... bueno, entiende la idea.

Como se mencionó, el mecanizado es el proceso de fabricación más común para crear plantillas y accesorios. Por consideraciones de diseño y directrices, Protolabs puede mantener tolerancias de ±0,005 pulg. (0,127 mm).

Finalmente, no todas las plantillas y accesorios deben estar hechos de metal. En muchos casos, el plástico puede reducir costos y cumplir con sus requisitos de rendimiento.

Opciones de impresión 3D para plantillas, accesorios

Más allá del mecanizado, la impresión 3D de grado industrial también puede ser una opción viable para plantillas y accesorios y, de nuevo, tanto en metal como en plástico. Este es especialmente el caso cuando la geometría es demasiado difícil o costosa de mecanizar. La clave es elegir qué tecnología se adapta mejor a una aplicación en particular.

La regla general es:si se puede mecanizar con CNC de 3 ejes, se debe mecanizar . Los accesorios mecanizados suelen tener acabados superficiales superiores, materiales más fuertes y mayor precisión. Además, para tiradas de menor volumen, los costes y los plazos de entrega son casi los mismos que los de la impresión 3D.

Como se mencionó, la impresión 3D entra en juego cuando las plantillas y los accesorios tienen formadores irregulares o complejos o son más pequeños de lo habitual. Además, cuando se producen múltiples plantillas y accesorios, la impresión 3D puede ser una buena manera de mantener bajos los costos.

Uno de nuestros consejos de diseño recientes describe cuál de nuestros procesos de impresión 3D se adapta mejor a aplicaciones particulares de plantillas/accesorios.

Para plantillas y accesorios de plástico, la estereolitografía (SL) es una opción popular para construir plantillas y accesorios más pequeños y complejos, debido al excelente acabado superficial posible en los componentes finales. La sinterización selectiva por láser (SLS) se usa con mayor frecuencia para plantillas y accesorios más grandes, lo que produce piezas duraderas y precisas que son más resistentes que las fabricadas con SL. SLS también ofrece un volumen de construcción más grande, pero las piezas tendrán un acabado áspero y carecerán de detalles más finos. Multi Jet Fusion también se está volviendo cada vez más popular para producir plantillas y accesorios, produciendo prototipos de nailon funcionales y piezas de producción de uso final en tan solo un día.

Para las plantillas y accesorios de metal de impresión 3D, la sinterización directa de metal por láser (DMLS) puede producir artículos extremadamente duraderos. Sin embargo, las superficies DMLS tienden a ser rugosas y los tiempos de entrega son más largos debido a los requisitos de procesamiento posterior.

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