La creaciĆ³n de prototipos funcionales es una parte crucial en el proceso de desarrollo de productos, entre los que pueden existir diferentes tipos con diferentes finalidades. Podemos contar con āprototipos rĆ”pidosā cuyo objetivo es comprobar de forma rĆ”pida, Ć”gil y poco costosa ciertas funcionalidades, formas o proporciones; suelen ser necesarios en fases intermedias del desarrollo, donde se realiza mucha āprueba y errorā. TambiĆ©n existen prototipos mĆ”s avanzados que ya se asemejan bastante en forma y propiedades al que puede ser el producto final, pero no en materiales ni en procesos.
HistĆ³ricamente la construcciĆ³n de prototipos ha sido un proceso lento, poco Ć”gil, ineficiente ademĆ”s de costosa para las empresas al usar procesos como el mecanizado o la extracciĆ³n de material que generan grandes mermas y mĆŗltiples pasos en el proceso de fabricaciĆ³n. Se podrĆa decir que la producciĆ³n de prototipos funcionales a menudo requerĆa los mismos procesos que los productos terminados, y por tanto, costes similares o mayores.
En este sentido, han surgido nuevas tecnologĆas que nos ayudan a obtener prototipos de forma mĆ”s rĆ”pida y eficiente. Este es el caso de la impresiĆ³n 3D, una tecnologĆa que encaja a la perfecciĆ³n para la generaciĆ³n de prototipos, especialmente āprototipos rĆ”pidosā.
ĀæQuĆ© ventajas ofrece a las empresas?
En primer lugar, la gran ventaja que nos da la impresiĆ³n 3D es la libertad que nos ofrece para fabricar casi cualquier forma, mĆ”s que cualquier otro proceso de fabricaciĆ³n, ya que a partir de un software 3D podemos modelar aquello que queramos e imprimirlo exactamente igual. Por ende, se pueden hacer varias iteraciones de diseƱo fĆ”cilmente, imprimiendo distintas versiones del mismo modelo a la vez.
De estas piezas ya impresas, podemos realizar un anĆ”lisis, ver sus errores, modificarlos en el software 3D y volverlos a imprimir rĆ”pidamente para obtener una versiĆ³n mejorada del prototipo. La impresiĆ³n 3D nos facilita testear distintas formas de un mismo producto de manera paralela, a la vez que vamos haciendo modificaciones sobre estas formas.
Muy relacionado con esta iteraciĆ³n, estĆ” el ahorro de tiempo que nos aporta este tipo de prototipado, ya que en lugar de crear un molde y esperar todo el proceso de moldeo por inyecciĆ³n, la fabricaciĆ³n aditiva ejecuta el paso final. Como comentĆ”bamos, podemos obtener varias versiones de un mismo prototipo en horas o pocos dĆas, dependiendo del tamaƱo del modelo, lo que nos ayuda a acelerar el desarrollo de producto, reduciendo tiempo y evitando riesgo de errores.
Otro aspecto importante en lo que nos beneficiamos de esta tecnologĆa es el econĆ³mico dado que no tener que invertir en moldes, matrices o piezas soldadas, es una ventaja significativa. Todo ello sin perder precisiĆ³n en nuestras piezas respecto a los moldes, ya que las mĆ”quinas de impresiĆ³n 3D pueden llegar a obtener precisiones tan pequeƱas como 0.01mm. AdemĆ”s, el material de impresiĆ³n no es excesivamente caro y su desperdicio es mĆnimo.
Por Ćŗltimo, hay que comentar que esta tecnologĆa nos ofrece un gran abanico de materiales con los que testear. No solamente podemos imprimir plĆ”stico (de los cuales tenemos una infinidad de variedades), sino que hoy en dĆa tenemos la posibilidad de imprimir piezas en resina para lograr mucho detalle; imprimir piezas metĆ”licas para obtener altas propiedades mecĆ”nicas imposibles de hacer con otros procesos; imprimir piezas flexibles, comida, tejido humanoā¦
En definitiva, las posibilidades son infinitas con esta tecnologĆa y gracias a la gran variedad de materiales, nos permite testear de manera muy realista el comportamiento real de los esfuerzos en nuestro producto.
El uso del prototipado rĆ”pido con impresiĆ³n 3D en GESAB
Desde GESAB llevamos aƱos usando esta tecnologĆa para llevar a cabo proyectos de I+D, la creaciĆ³n de nuevos productos o proyectos especiales para clientes.
El primer ejemplo que podemos comentar es algo tan bĆ”sico como un clipaje de plĆ”stico: la uniĆ³n de dos piezas a travĆ©s de la flexiĆ³n y la fricciĆ³n. Se trata de un clipaje que diseƱamos para poder gestionar y ordenar parte de los cables que usamos en un prototipo de un nuevo producto del que tuvimos que realizar varias pruebas de impresiĆ³n para conseguir que las piezas encajaran bien, ejerciendo la fuerza necesaria para que los cables no rompieran la uniĆ³n ni tampoco demasiada fuerza para que el usuario no pudiera desensamblarlas.
AsĆ pues, antiguamente no se hubiera podido realizar este testeo, al menos hasta que se realizara el molde de inyecciĆ³n de plĆ”stico, dejando lugar a posibles errores y, por ende, grandes pĆ©rdidas de dinero. En cambio, en este caso pudimos testear las tolerancias y el comportamiento de las piezas hasta el nivel deseado, asegurando asĆ las posibilidades de Ć©xito en un futuro molde de inyecciĆ³n.
Otro ejemplo, es un mecanismo para pantallas abatibles en el que trabajamos. En este caso, ademĆ”s nos apoyamos de la tecnologĆa de Arduino para programar un motor y poder testear este movimiento. Lo que en su dĆa requerirĆa piezas de metal mecanizado hoy lo hemos podido hacer con unas cuantas piezas fabricadas en una impresora FDM (Fused Deposition Modeling) y unos cuantos tornillos.
En este mismo proyecto tambiĆ©n tuvimos que hacer un indicador LED, por lo que habĆa que fabricar un difusor translĆŗcido. Gracias a la variedad de materiales que nos ofrecen estas mĆ”quinas, pudimos usar un filamento transparente que dejaba pasar la luz, pero sin ser lo suficientemente transparente para que se vieran los puntos de los LED. De esta forma, nos ahorramos lo que en su dĆa hubiera supuesto un mecanizado de metacrilato, posterior arenado, etc.
AsĆ pues, desde la experiencia que el equipo de GESAB podemos constatar, el uso de esta tecnologĆa es sumamente positivo para desarrollar nuestros productos. Entre sus innumerables ventajas, podemos destacar que la impresiĆ³n 3D nos ha ayudado a afinar nuestros diseƱos al mĆ”ximo y testear su funcionalidad, ademĆ”s de haber podido reducir costes a nivel de prototipado y reducir el tiempo de desarrollo. Es por ello, que nuestra intenciĆ³n es seguir usando esta tecnologĆa llevĆ”ndola incluso a otro nivel, pudiendo ofrecer productos finales fabricados en impresiĆ³n 3D. Pero eso serĆ” en un futuro.
