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El uso del prototipado en 3D ha significado un progreso sustancial en la creación de prototipos rápidos para la industria, ya que su aplicación es cada vez más accesible y estandarizada. Hoy vamos a hablar un poco sobre su versatilidad y ventajas.

La impresión 3D viene a revolucionar de forma eficiente el modo en que funcionan los procesos de producción cómo los conocíamos hasta ahora. En este momento en todo el mundo numerosos equipos de trabajo en las fábricas de diversos sectores industriales han incorporado esta tecnología para la mejora de sus flujos de trabajo tradicionales, mediante la creación de modelos, pruebas de diseño y prototipos funcionales, con características prácticamente idénticas o muy similares a las de los productos que van a entrar finalmente en producción masiva.

La optimización de los flujos de trabajo y un testeo exhaustivo en la fase de preproducción son de vital importancia para el ahorro de costos antes de la fase de producción en masa, y en ese sentido la adopción de la fabricación aditiva ha resultado un considerable ahorro de tiempo y de dinero, con amortizaciones muy rápidas de la inversión.

¿Para qué se usa el prototipado 3D?

Antes de empezar la producción en masa de cualquier producto, muchas empresas recurren a prototipos funcionales para conocer su acabado final. Estos modelos tienen como objetivo mostrar las virtudes o defectos que presenta la elaboración de las piezas. A partir del prototipado se pueden corregir los parámetros del diseño para que la versión final cumpla con todas las exigencias.

Antes de utilizar la impresora hay una primera etapa en la que se recurre al modelado virtual mediante un software de diseño asistido por computadora (CAD). 

El resultado final representa la unión capa a capa del aditivo colocado que imita en cada detalle el dibujo plasmado en el software, y se dice que es un prototipado rápido ya que estas máquinas pueden crear modelos exactos en algunas horas. 

La velocidad de impresión puede variar según el tamaño de la pieza, el material de la misma, el tipo de impresora 3D y la cantidad de prototipos generados. 

Ventajas de la Tecnología Aditiva

La impresión 3D sigue creciendo cada día y nos ofrece mayores ventajas a la hora de generar un prototipo:

• Ajustes precisos a la forma y funcionalidad del prototipo.

• Mayor versatilidad al momento de diseñar.

• Menor cantidad de defectos en el producto final.

• Sistemas de impresión rápidos que aumentan paulatinamente.

• Reducción de costos.

• Reducción de Residuos.

El prototipado rápido es sólo uno de los grandes beneficios que tienen las empresas que deciden implementar esta tecnología ¿Conoces alguno más? ¿Crees que me quedé sin enunciar alguna ventaja competitiva del prototipado 3D? Me gustaría saber tu opinión y te agradezco por haber llegado hasta acá.

A la hora de hablar de materiales en tecnología aditiva se me vienen a la mente miles de industrias distintas, eso es lo genial de impresión 3D, las posibilidades y soluciones son INFINITAS. Por ejemplo, en la gastronomía donde ya se están teniendo avances increíbles modificando el contenido nutricional de los alimentos (https://elpais.com/elpais/2020/08/07/planeta_futuro/1596787428_315193.html), o en la construcción, que está viendo cómo una impresora gigante contruye una casa en cuestión de horas (https://cnnespanol.cnn.com/2018/12/18/la-tecnologia-3d-aplicada-a-la-construccion-la-nueva-revolucion/). 

Cómo siempre les digo, esta tecnología no para de crecer, así que seguramente tenga que actualizar esta nota en poco tiempo, la idea es hacer un resumen de los diez materiales más comunes de la impresión 3D y sus aplicaciones para la industria al alcance de nuestras manos al día de hoy:

ABS

¿Alguna vez armaste algo con piezas de Lego? Entonces tuviste ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) en tus manos. Es el plástico más común en impresión 3D y eso es por su característica de ser un termoplástico flexible y altamente resistente a golpes. Hoy en día se utiliza, por ejemplo, en la carrocería de automotores, engranajes de electrodomésticos o las carcasas de los celulares.

El ABS requiere de mucho estrés térmico para ser extruido, entre 225° y 260° C y en su funcionamiento soporta temperaturas de entre -20°C y 80° C. 

PLA

¿Y si buscamos una alternativa más sustentable? El PLA (ácido poliláctico) a diferencia del ABS es un material biodegradable ya que se fabrica con materias primas renovables cómo el almidón de maíz. 

El PLA también imprime a una temperatura más baja que el ABS, entre 190ºC a 220ºC, lo que lo hace un material muy consistente y fácil de usar.

ASA

El acrilonitrilo estireno acrilato (ASA) tiene características muy similares al ABS, la principal diferencia con este material es una gran resistencia a los rayos UV, por lo que se lo utiliza en productos con exposición al sol como marcos para lentes, repuestos exteriores de automóviles, macetas, etc.

PET

¿Y si buscamos un tipo de plástico que pueda estar en contacto con alimentos y que además sea totalmente reciclable? Ahí es donde aparece el PET (tereftalato de polietileno), un material comúnmente utilizado en las botellas de plástico desechables. Es el filamento ideal para piezas destinadas al contacto alimentario, es semirrígido y con una buena resistencia.

El PET tiene variantes las cuales contienen agregados para resaltar alguna característica particular, siendo la más utilizada el  PETG que obtiene mayor resistencia a partir de glicol.

Policarbonato 

El policarbonato (PC) es un material de muchísima resistencia aplicado principalmente en proyectos de ingeniería. Puede soportar hasta 150ºC sin sufrir deformaciones.

Materiales flexibles

Son muy similares al PLA , pero fabricados de TPE o TPU. La ventaja de estos filamentos es que permiten el desarrollo de objetos deformables, se utiliza mucho en la industria de la indumentaria, por ejemplo en la producción de calzado.

Fibras de carbono

Los filamentos que incluyen fibras de carbono son cada vez más populares en el mundo de la tecnología aditiva, ya que poseen una increíble resistencia en las piezas fabricadas y con un peso muy por debajo en comparación con otros materiales.

Los filamentos de esta familia incluyen pequeñas fibras de carbono en un material base que puede ser PLA, PETG, Nylon, ABS, o Policarbonato, mejorando las propiedades de cada uno. 

Resinas 

En nuestro país están apareciendo cada vez con más frecuencia impresoras que utilizan resinas líquidas fotosensibles para la fabricación de productos. Estas tecnologías se denominan SLA, DLP o PolyJet, y pueden ser divididas en termoplásticas y termosolidificantes. Esta diferencia hace  que los objetos impresos tengan un acabado mate o brillante, dentro de estas resinas se encuentran muchos de los plásticos de los que hemos hablado en la sección anterior, pero de forma líquida.

Existen diferentes tipos de resinas, unas consideradas más técnicas, en donde podemos encontrar las sólidas, las más utilizadas, por ejemplo en piezas de ajedrez especiales; las flexibles, que aportan mayor deformación a los modelos; las castables, especializadas en la joyería debido a su facilidad para fundirse en la fabricación con inversión directa; y las biocompatibles que se centran especialmente en el sector dental y en el desarrollo de prótesis dentales.

PP o Polipropileno

Un termoplástico muy utilizado en el sector automotriz y en la fabricación de muchos objetos cotidianos. El polipropileno (PP) es conocido por su resistencia a la abrasión y a su capacidad de absorber los golpes, además de una relativa rigidez y flexibilidad.

Nylon

El Nylon es un filamento que posee una variedad de características que lo hacen único, incluida una gran flexibilidad, resistencia al impacto o a la abrasión. Además, sus propiedades mecánicas son comparables a las del ABS y para poder imprimir con este material habrá que llevar nuestra boquilla hasta los 250°C.

Estos son los diez materiales más utilizados en la impresión 3D, aunque cómo dije anteriormente la gama de los mismos se está ampliando cada vez más ¿Crees que hace falta agregar alguno? ¿Querés saber más sobre esta tecnología y cómo aplicarla en tu industria? No dudes en escribirme. 

 ¿Por qué elegir la impresión 3D para mejorar tus procesos?

Imaginate una idea, cualquiera. Lo primero que se te venga a la mente o lo que soñaste toda tu vida, da igual ¿lo podés dibujar? Entonces lo podemos imprimir. Algunas ideas son vagas, placenteras pero otras te pueden hacen crecer, y en esa categoría tengo cinco razones (porque tengo límites al igual que esta nota, la verdad es que son infinitas) de por qué necesitás nuestro servicio de impresión 3D para potenciar tu empresa:  

Velocidad y calidad

No quiero sonar exagerado pero es que estoy en este rubro hace mucho tiempo y la verdad es que la calidad y la velocidad con la que se imprimen las piezas hoy en día es IMPRESIONANTE y eso hace una gran diferencia en el proceso productivo. Quizás me sorprende porque es más de lo que siempre imaginé y confío que el aumento es exponencial, creo que comprar una impresora hoy no termina siendo la mejor inversión ya que el año que viene va a salir una que imprima el doble de rápido. 

Diversidad de materiales

Los materiales que se pueden usar con tecnología aditiva son extremadamente diversos y se pueden adaptar a cualquier necesidad productiva. En Argentina actualmente se utilizan distintos polímeros (generalmente PLA o ABS) pero la aplicación de la impresión 3D no se limita a eso. Los rubros que mejor se están adaptando a esta tecnología son la joyería, la odontología o las automotrices pero te vas a acordar de mí cuando te mudes a una casa impresa o cenes un churrasco con forma de vaca 😉 

Desarrollo de producto

Citaba el rubro automotor y son los que realmente le están sacando jugo al prototipado con impresión 3D. Lo hacen en cuestión de días, lo que les resulta un recorte considerable en los tiempos de producción.

En el caso de otras industrias es muy práctico en la investigación de un nuevo mercado, ya que se podría testear la rentabilidad de un producto sin la necesidad de producirlo en masa.

Olvidate de máquinas averiadas e imprevistos de manufacturación, además de reducción de los costos de mantenimiento. Aparte al ser una tecnología de adición de material, casi que no se generan sobrantes ni se producen desechos perjudiciales para el medio ambiente.

Repuestos 

¿Por qué esperar por una pieza que viene de China? ¿o tener que comprar una matriz tan costosa? Si podés tener mayor flexibilidad en la entrega de repuestos y reducir los costos en la producción de los mismos con esta maravillosa tecnología 🙂

Estas fueron sólo cinco razones ¿podés agregar alguna? ¿crees que cambiarán los procesos de producción en nuestro país cómo lo están haciendo los países desarrollados? ¿Querés que te ayudemos a mejorar tus procesos y reducir sus costos?