IMPRESORAS 3D


Tomar una decisión en la producción en masa: ¿Impresión 3D o fabricación tradicional?

14/12/2021

CATEGORíA: Servicios 3D MARCA: Shapeways


Desarrollada en un pequeño laboratorio en los años 80, la impresión 3D surgió de la necesidad de acelerar el desarrollo de productos. Sin embargo, con el paso de las décadas, la impresión 3D pasó de ser una sofisticada herramienta para la creación rápida de prototipos a una capaz de fabricar piezas impresionantes y funcionales.


La tecnología no ha sustituido a los procesos tradicionales como el moldeo por inyección, pero se está convirtiendo en un socio más visible en la caja de herramientas de fabricación, ya sea para la producción de bajo volumen o en masa.

 

Pero:

 

  • Por qué los fabricantes han confiado en el moldeo por inyección durante tanto tiempo, pero están volcando su interés en ofrecer también la impresión 3D.
  • Qué implica el proceso de toma de decisiones, si elegir la impresión 3D o el moldeo por inyección.
  • Los pros y los contras de cada tecnología, y por qué a menudo es importante acotar las decisiones caso por caso.
  • Por qué la estrategia en el escalado es tan importante para cualquier tipo de fabricación.

 

El proceso de toma de decisiones puede depender de que un fabricante tradicional explore servicios de impresión 3D como Shapeways para poner a disposición de su base de clientes nuevas ofertas, o que un entusiasta de la impresión 3D se enfrente a mayores volúmenes en términos de pedidos y se pregunte si debe dar el paso al moldeo por inyección.

 

Escalar con éxito es la clave en la fabricación, y en los negocios, hoy en día, pero puede ser un reto cuando se crece de 1 a 1.000 unidades, 10.000 unidades, o incluso 100.000 en el más afortunado de los escenarios. Hay muchos factores que hay que tener en cuenta a la hora de aumentar la producción, pero una de las preocupaciones más obvias es cómo crear un producto. Por lo general, también hay que controlar los gastos, ofrecer plazos de entrega rápidos y ocuparse de todos los aspectos del servicio al cliente con la mayor eficacia posible.

 

Profundizando en la fabricación aditiva y el moldeo por inyección

Desgraciadamente, no existe un único método de fabricación que sea perfecto para todas las piezas y situaciones, pero es fundamental comprender las ventajas y desventajas asociadas a métodos como la impresión 3D y el moldeo por inyección.

 

Cuando nos centramos en los componentes y productos de plástico, tradicionalmente hay pocos métodos de fabricación disponibles, siendo el más antiguo y común el moldeo por inyección. Aunque el moldeo por inyección ha dominado el panorama de la fabricación durante décadas, las técnicas más nuevas, como la impresión 3D, han empezado a ganar adeptos al ofrecer una alternativa, así como ventajas sobre los métodos tradicionales; por ejemplo, una empresa puede recurrir directamente al moldeo por inyección para fabricar productos de plástico en un volumen elevado de 10.000 piezas o más, o puede elegir la impresión 3D para obtener una mayor flexibilidad en la realización de diseños, múltiples iteraciones y la capacidad de hacer geometrías complejas que antes no eran posibles.

 

Moldeo por inyección

El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación de gran volumen más antiguos, en el que se inyecta un material fundido (como un termoplástico) en un molde metálico. Una vez inyectado, el termoplástico adopta la forma de la cavidad del molde, se enfría y se expulsa como una pieza sólida.

El moldeo por inyección suele utilizarse para producir grandes volúmenes de un mismo objeto. Sin embargo, este método tiene sus inconvenientes. En primer lugar, hay una gran inversión inicial para fabricar un molde. Los moldes pueden reutilizarse para fabricar cientos de miles, si no millones de piezas, pero pueden costar desde unos pocos miles de dólares hasta más de 100.000 dólares. En consecuencia, la necesidad de crear un nuevo molde para cada pieza nueva o modificada resulta inflexible. Aun así, el moldeo por inyección es un proceso complejo pero potente que ha sido la solución preferida en el mercado de la fabricación de piezas de plástico durante años.


Impresión 3D

La impresión 3D también se conoce como fabricación aditiva, en claro contraste con la fabricación sustractiva, ya que el proceso implica la adición de material para crear la pieza final. Esto se opone a cortar el material, como en el fresado, o a darle nueva forma en el moldeo por inyección.

Hay muchas ventajas inherentes a este proceso, como la capacidad de producir piezas completamente personalizadas sin prácticamente ningún coste inicial. Con la impresión 3D, la eficiencia es increíble: todo lo que se necesita es un archivo digital. Debido a la naturaleza aditiva, se utiliza menos material y, en el caso de tecnologías como el sinterizado selectivo por láser, gran parte del polvo puede reciclarse.

Sin embargo, la impresión 3D también tiene algunas desventajas, sobre todo porque algunos procesos de impresión 3D siguen siendo prohibitivos, lentos y pueden producir piezas que no están a la altura de la calidad de la industria o de los materiales. Dado que puede ser difícil decidir entre ambos, y algo complicado, las consideraciones suelen ser específicas para cada caso.

 

Examinar las piezas específicas y los requisitos de producción

Aparte del coste unitario y el volumen de pedidos, hay otras consideraciones que entran en juego a la hora de elegir entre el moldeo por inyección y la impresión 3D:

 

  •     Complejidad - Tanto si un objeto tiene una forma orgánica como si tiene bordes ultra afilados, su tipo y grado de complejidad pueden ayudar a informar sobre qué método de fabricación es mejor. En última instancia, el sentido común suele dictar el uso de la forma de fabricación más adecuada. Cuando se piensa en formas "creativas" u orgánicas como complejidad, la impresión 3D gana. Cuando se piensa en restricciones y tolerancias de ingeniería duras, la mayoría de las veces gana el moldeo por inyección.
  •     Tiempo de producción - El tiempo de producción suele estar determinado por la capacidad del fabricante y el tamaño de la tirada de producción. Los numerosos pasos necesarios para poner algo en producción pueden influir en este plazo, desde la búsqueda de un fabricante, la fabricación de un molde, el control de calidad, el envío y la entrega final. Otros factores son la ubicación del fabricante, los pasos para llegar a la producción y el tiempo de entrega garantizado.
  •     Iteración y cambio: como ocurre con todos los productos y servicios competitivos, ser capaz de iterar con frecuencia y mantener la agilidad es clave para la innovación. Para las empresas que se encuentran al principio de un largo viaje de desarrollo de productos, gastar unos cuantos miles de dólares en un molde que no puede cambiarse probablemente ralentizará el ciclo de innovación; sin embargo, si el objetivo es la producción en masa intensa sin preocuparse mucho por la personalización, el moldeo por inyección puede resultar más adecuado que la impresión 3D.

 

Herramientas de fabricación para el futuro

El futuro se presenta apasionante para la impresión 3D, el moldeo por inyección y la fabricación en general. Estos avances facilitan y agilizan la fabricación de objetos y, con suerte, reducirán la barrera para que cada vez más personas puedan fabricar los productos que sueñan.

 

Shapeways ha trabajado con más de un millón de clientes en 160 países para imprimir en 3D más de 21 millones de piezas.

 

Más información en www.shapeways.com

 

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