Desbloquee la fabricación aditiva de nivel de producción con el diseño inteligente de DFAM

Publicado el 27 de septiembre de 2023

Replicar piezas existentes mediante fabricación aditiva es factible, pero rara vez aprovecha todo el potencial de la tecnología. Para lograr el máximo rendimiento, ahorro de costos y eficiencia de materiales, debe diseñar desde cero teniendo en mente las oportunidades y limitaciones específicas de los aditivos, aplicando esencialmente los principios de Diseño para la fabricación aditiva (DFAM).

DFAM amplía el concepto bien establecido de Diseño para la Manufacturabilidad (DFM) al integrar la planificación de procesos directamente en el desarrollo de productos. Mientras que DFM se centra en métodos convencionales como la fundición de uretano o el moldeo por inyección, DFAM adapta el diseño a procesos aditivos de grado industrial, equilibrando factores competitivos para producir la pieza más eficiente y rentable.

Crear un componente de calidad de producción es más que simplemente presionar "imprimir". DFAM guía a los diseñadores para lograr el mismo rendimiento que las piezas fabricadas tradicionalmente, al tiempo que reduce los plazos de entrega, elimina los gastos de herramientas y maximiza la libertad de diseño. Al incorporar las directrices de DFAM desde el principio, los equipos pueden aprovechar plenamente las ventajas estratégicas de la fabricación aditiva.

A continuación se detallan los principios clave de DFAM que diferencian las construcciones aditivas a nivel de prototipo de las piezas reales de producción:

Minimizar los voladizos y reducir la dependencia de los soportes

Cada capa de una construcción aditiva depende de la que está debajo para brindar soporte. Características como grandes voladizos o secciones abiertas a menudo requieren estructuras de soporte adicionales para evitar deformaciones y mantener la tolerancia. Los diseños que siguen las mejores prácticas de DFAM son autosuficientes, lo que reduce el desperdicio de material y el posprocesamiento. Si los soportes son inevitables, oriente la pieza de manera que los restos de soporte queden en áreas no visibles, reduciendo así el tiempo de lijado y acabado.

Orientación de la pieza

Si bien las impresoras aditivas pueden construir piezas desde numerosos ángulos, la orientación de construcción influye en el acabado de la superficie y la precisión dimensional. Debido a que las tolerancias pueden violarse incluso con desviaciones leves, la evaluación de múltiples orientaciones durante la fase inicial de diseño ayuda a identificar la dirección de construcción óptima que cumple con las especificaciones y agiliza la producción.

Consolidar ensamblajes de varias partes

Las geometrías complejas que requieren ensamblajes de varias partes en la fabricación convencional a menudo se pueden unificar en una sola pieza con métodos aditivos, lo que reduce la mano de obra y los costos de ensamblaje. Por ejemplo, cuando Steelcase rediseñó una tapa de brazo, transformamos un conjunto de tres partes en un componente integrado con múltiples zonas funcionales.

Aprovechando el diseño generativo para optimizar tu pieza

La fabricación aditiva desbloquea geometrías únicas que permiten a los diseñadores emplear herramientas generativas (optimización de topología, estructuras reticulares y más) para adaptar la arquitectura interna de una pieza en función de cientos de variables. Los diseños de celosía permiten un control preciso sobre la resistencia y la densidad del material en diferentes regiones, lo que permite que una sola pieza satisfaga diferentes requisitos de rendimiento.

La consideración de diseño de fabricación aditiva más importante

Estas directrices son valiosas, pero la mayor barrera para adoptar la fabricación aditiva de grado de producción sigue siendo la falta de habilidades en el diseño de productos. El paso más crítico es involucrar a expertos en fabricación aditiva desde el principio. Pueden recomendar modificaciones de diseño que optimicen los costos y el rendimiento, y saben cómo aprovechar las eficiencias de la cadena de suministro, como la producción bajo demanda y el almacenamiento virtual. Cuanto antes se asocie con ingenieros de diseño de AM experimentados, mayores serán las ventajas de su transición.

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