Navegando por el proceso de fabricación aditiva:expectativas y mejores prácticas

Publicado el 29 de marzo de 2022

Si bien imprimir en 3D un archivo CAD para un prototipo no funcional es relativamente sencillo, iniciar un ciclo completo de desarrollo de producto (desde el concepto hasta la producción) puede ser complejo, especialmente cuando se adoptan tecnologías de fabricación aditiva (AM) desconocidas.

Comprensión del proceso de impresión 3D

A diferencia de los métodos sustractivos como el mecanizado CNC o el flujo de trabajo del moldeo por inyección basado en moldes, la fabricación aditiva construye piezas capa por capa, añadiendo material en lugar de eliminarlo. Esta diferencia fundamental introduce nuevos desafíos procesales:

• Los volúmenes de construcción limitados pueden requerir que las piezas se dividan en varias impresiones y se ensamblen posteriormente.
• El calor generado durante la extrusión puede deformar las piezas.
• Existen matices específicos del proceso; por ejemplo, el modelado por deposición fundida (FDM) a menudo deja líneas de capa visibles, mientras que HP Multi‑Jet Fusion (MJF) exige un paso específico de enfriamiento y limpieza.

El conocimiento de estos factores le ayuda a dirigir su proyecto de fabricación aditiva hacia una producción fluida y eficiente. A continuación se muestra una guía paso a paso, completa con comparaciones de enfoques de diseño y un diagrama de flujo de trabajo que destaca las decisiones clave.

Tres enfoques para el proceso de fabricación aditiva

Los proyectos aditivos generalmente se dividen en tres categorías:

• Enfoque A:producción y creación de prototipos de respuesta rápida – Ya tienes un archivo CAD validado y necesitas la pieza en un plazo de 30 horas.
• Enfoque B:optimización de un diseño existente para AM – Actualmente utiliza el moldeo por inyección, pero busca reducir los costos de la cadena de suministro produciendo la pieza bajo demanda.
• Enfoque C:Diseño de una nueva pieza desde cero para AM – La pieza no se puede fabricar con métodos heredados o la fabricación aditiva ofrece ventajas de costos en volúmenes bajos a medios.

¿Qué enfoque de fabricación aditiva es el adecuado para mí?

Diseñar desde un lienzo en blanco (ApproachC) ofrece el mayor potencial de rendimiento y ganancias de costos, gracias a la plena explotación de los principios de diseño para fabricación aditiva (DFAM). Sin embargo, la mayoría de los proyectos de SyBridge se alinean con ApproachB, donde una pieza existente se rediseña para FA para desbloquear la producción bajo demanda y reducir los gastos generales de inventario.

Tanto para el enfoque B como para el C, el archivo CAD inicial se somete a una validación rigurosa, a menudo a través de un proceso integral de aprobación de piezas de producción (PPAP), antes de pasar a la producción a gran escala. Una vez aprobados, los pedidos posteriores se convierten en una operación ágil y de respuesta rápida. Con un socio como SyBridge, puede recibir piezas al día siguiente.

El proceso de fabricación aditiva:pasos y decisiones

A continuación se muestra un flujo de trabajo conciso que mapea los pasos críticos y los puntos de decisión para cada enfoque. Independientemente del camino elegido, el soporte de extremo a extremo de un socio de AM confiable garantiza que sus piezas cumplan con los más altos estándares de calidad, confiabilidad y rendimiento.

Modificación de una pieza existente para fabricación aditiva

Paso 1:Identificar las piezas con un argumento comercial sólido

Comience por confirmar una justificación comercial sólida para cambiar a AM. Los repuestos de alta rotación son los principales candidatos:se pueden fabricar con estándares de rendimiento idénticos, eliminando al mismo tiempo los costos de almacenamiento y permitiendo un inventario justo a tiempo.

Paso 2:Diseña tu pieza

Al reelaborar una pieza existente, la atención se centra en ajustar la geometría para AM en lugar de rediseñar toda la forma. Modificaciones menores, como ajustar los ángulos de salida, agregar filetes u optimizar el espesor de la pared, garantizan que la pieza encaje perfectamente en su ensamblaje y cumpla con las tolerancias dimensionales críticas.

Paso 3:Selección de materiales y procesos

Defina los requisitos de rendimiento de la pieza (módulo, resistencia a la tracción, resistencia a la compresión, etc.) y la exposición ambiental. Compile una lista corta de materiales AM compatibles y luego evalúe las tecnologías disponibles (FDM, SLS, MJF, etc.) que pueden ofrecer esas propiedades. Si existen varias opciones, pruebe cada una con impresiones de prototipos para determinar cuál es la mejor opción para la producción a gran escala.

Paso 4:Diseño y pruebas de producción iterativa

Bloquee los parámetros de impresión (estructura de soporte, herramientas de extracción, acabado superficial, tiempo de curado e instrucciones de fijación) una vez que la pieza cumpla con los objetivos dimensionales y de rendimiento. Compile todos los datos en un "paquete de compilación" que sirva como referencia definitiva para una producción consistente y de alta calidad en todo el mundo.

Paso 5:Producción bajo demanda y cumplimiento global

Las piezas aprobadas ahora están listas para su fabricación bajo demanda y entrega en todo el mundo. El inventario digital elimina el almacenamiento físico, lo que permite la producción en tiempo real cuando aumenta la demanda.

Inicie el proceso hoy

No importa en qué etapa de su recorrido de fabricación aditiva se encuentre, SyBridge ofrece soporte integral y experiencia en DFAM para llevar su concepto al mercado. Póngase en contacto con nuestro equipo ahora para comenzar la transformación.