Cuándo conviene la impresión 3D en casa y cuándo subcontratar

[vc_row][vc_column][vc_column_text disable_pattern=”true” align=”left” margin_bottom=”0″]La creación de prototipos con impresión 3D ayuda a los equipos a comunicarse con las partes interesadas y, en última instancia, a obtener mejores productos finales. A un costo relativamente bajo, los equipos pueden mostrar prototipos impresos en 3D a clientes, socios comerciales y personas de toda la compañía. Los diseñadores pueden recibir comentarios e iterar diseños rápidamente. Los prototipos visuales de alta calidad se pueden usar para marketing y ventas. Los prototipos funcionales pueden probarse y revisarse rápidamente, lo que da como resultado un producto final que satisfaga las necesidades del cliente.

La creación de prototipos con impresión 3D ayuda a los equipos a comunicarse con las partes interesadas y, en última instancia, a obtener mejores productos finales.

Hay tres métodos principales de creación de prototipos con impresión 3D:

puede subcontratar a una empresa de servicios de impresión en 3D, imprimir en casa en 3D con máquinas industriales o imprimir en 3D con impresoras 3D de escritorio.

Análisis previo

Empresa de servicios de impresión 3D

Las empresas de servicios son las mejores para la cantidad baja y la alta complejidad. Elija esta opción si necesita menos de 5 partes por mes, especialmente si esas piezas son grandes y requieren materiales no estándar. Las empresas de servicios son más útiles cuando se trata de una gran cantidad de diferentes materiales o aplicaciones que podrían requerir múltiples tecnologías de impresión en 3D. Para los casos en los que está imprimiendo muchas partes similares, una empresa de servicios de impresión es la opción más lenta y más cara.

Impresión 3D con impresoras 3D industriales de forma interna

Las impresoras 3D industriales que podemos tener de forma interna son una opción sólida para grandes lotes de piezas (de 200 o más por semana) hechas del mismo material y con más de 30 cm3 de tamaño. Aún así, muchas empresas no utilizan sus máquinas industriales lo suficiente como para que el costo del equipo valga la pena, a diferencia de sus contrapartes de escritorio menos costosas.

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Impresoras 3D de escritorio

Las impresoras 3D de escritorio son excelentes cuando necesita piezas rápidamente. Si imprime una gran cantidad de partes (más de 200) semanalmente, entonces una granja de impresión de varias máquinas de escritorio es menos costosa y tan efectiva como una máquina industrial. Poseer múltiples impresoras 3D de escritorio ofrece más flexibilidad y significa que puede imprimir en varios materiales a la vez. Las empresas de servicios de impresión se pueden utilizar para complementar este flujo de trabajo flexible si necesita piezas más grandes o materiales poco comunes.

Pros y contras

 

método pro contras
Empresa de impresión terciarizada Usualmente tienen varias tecnologías internas, como SLA, FDM y SLS. Mayor costo para una pieza que con un impresora de escritorio interno y (a un alto rendimiento) respecto a las impresoras 3D industriales.
Más materiales disponibles que un sistema interno. Mucho más lento que la impresión 3D interna (puede tomar varias semanas en lugar de un día).
El personal puede ofrecer conocimiento y consejos sobre los mejores materiales y sus limitaciones.
Impresoras 3D industriales Mejor administración de configuraciones en tecnología industrial. Inversión significativa: hay que invertir bastante  para un sistema básico, y diez veces más para un verdadero sistema de fabricación.
Más velocidad que una empresa de servicios. Los verdaderos sistemas de fabricación requieren más de 30 m2 de superficie, climatización de industria, estaciones de acabado, estaciones de limpieza, etc.
Menor costo que una empresa de servicio de alto rendimiento. Para un verdadero sistema de fabricación, teniendo en cuenta todos los costos, una sola construcción costaría más que una impresora 3D de escritorio (hay que sumarle el uso y mano de obra).
A bajo rendimiento, mayor costo que las empresas de servicios terciarizadas y que las impresoras 3D de escritorio.
Mayor costo por pieza y mayor Costo de adquisición (TCO) que las impresoras 3D de escritorio, incluso con un alto rendimiento.
Una limitada gama de materiales en comparación con una empresa de servicios terciarizada.
Mayor costo del material para las máquinas industriales.
Requiere un operador de tiempo completo.
Impresora de Escritorio 3D Menor inversión inicial respecto de las anteriores opciones. Menor fiabilidad y repetibilidad que las máquinas industriales.
Un costo más bajo por pieza
y el costo de adquisición más bajo
Volumen de construcción más pequeño.
Tiempo más rápido por pieza. Muchas impresoras 3D de escritorio no tienen grandes garantías o soporte.
Le permite profundizar en la tecnología.
Requisitos de configuración más bajos y menor espacio requerido.

¿Qué opción es la mejor para mí?

La tecnología de impresión 3D que elija debe adaptarse a sus objetivos de flujo de trabajo y proyecto. Aquí hay algunos factores / preguntas a considerar antes de elegir la solución para su equipo:

  • ¿Cuántas partes por semana necesitarás?
  • ¿Qué materiales necesitarás?
  • ¿Cuál es la función de tus partes? ¿Prototipado funcional? ¿Selección en productos finales?
  • ¿Cuántas de sus piezas puede caber en un solo volumen?
  • Solicite muestras de varias empresas de servicio y fabricantes de impresoras 3D, para evaluar el acabado y los detalles de la superficie. Se trata de cómo obtener más información sobre la muestra, como cuánto tiempo se tardó en imprimir, cuánto material se utilizó y el grosor de la capa.
  • Calcule el costo, el uso de la máquina y el tiempo de cada parte.
  • Asista a las reuniones de impresión en 3D y pregunte a los propietarios de las impresoras.
  • Vaya a eventos de impresión en 3D para hablar con proveedores y empresas de servicio sobre contratos de servicio y costo total de adquisición.

Para la mayoría de los equipos, la mejor opción es tener varias impresoras de escritorio internas. Esta es casi siempre la opción más rentable no solo para pequeños equipos de diseño e ingeniería, sino también para grandes compañías multinacionales.Las máquinas industriales a menudo se subutilizan, por lo que no es probable que se paguen a sí mismos con el tiempo, a diferencia de las impresoras 3D de escritorio más asequibles, que a la larga se pagan solas.

Las impresoras industriales son más útiles cuando necesita piezas grandes, por ejemplo, en la industria aeroespacial y de la salud. Cualquiera que sea la opción que elija, su sistema de impresión 3D se debe adaptar a las necesidades de su equipo.

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Fundición de piezas de metal para la creación de prototipos con impresiones 3D

Sylatech es una empresa de fundición que utiliza impresoras Ultimaker 3D para acelerar su proceso de generación de prototipos rápidos. Sylatech ofrece servicios de mecanizado CNC, fabricación de radiofrecuencia y microondas, y fundición de inversión. Llevan existiendo más de 53 años y tienen clientes en el sector aeroespacial, espacial, de defensa, médico, automotriz y de la construcción.

Sylatech utiliza la impresión 3D como parte de su proceso de fundición. Antes de usar las impresoras Ultimaker 3D, los clientes tenían que invertir en herramientas para su diseño específico en metal. Sin embargo, si su parte de metal necesita modificaciones, esto puede convertirse en una adición costosa y lenta al proceso. Usando un Ultimaker, el prototipo se puede finalizar antes de invertir en herramientas para producciones de mayor volumen.

 

Acelerando el proceso de creación de prototipos

Con las impresoras Ultimaker 3D, Sylatech puede crear un modelo impreso en 3D del diseño del cliente en cuestión de días. Estos se usan directamente para crear un prototipo de metal. Cuando se necesitan modificaciones al diseño, el único costo adicional es imprimir en 3D el diseño actualizado.

La parte impresa en 3D hecha de PLA ya proporciona un prototipo preciso antes de crear una sola pieza de metal. Cuando se aprueba la impresión 3D, se puede crear la parte metálica.  Al utilizar Ultimaker, los ingenieros pueden tener un prototipo de su diseño en solo cinco días.

Desde la impresión en 3D hasta la parte metálica

Primero, el modelo impreso en 3D está agregado con pegamento a un marco de cera. Cuando toda la pieza contiene múltiples objetos, todos pueden pegarse al marco de cera, siempre y cuando el tamaño lo permita. El marco de cera se coloca en un recipiente, que luego se llena con una solución cerámica llamada Slurry . Cuando el contenedor se coloca en el horno, el Slurry se endurecerá y el modelo de PLA impreso en 3D se quema por completo. Esto crea el molde donde se vierte el metal líquido caliente.

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Cuando el metal interno se ha enfriado, el molde se rompe. La pieza de metal es un duplicado exacto de todos los modelos en el interior y el marco de cera original. Ahora, los modelos se pueden cortar del marco y alisar mediante lijado. La pieza de metal ahora está lista para ser probada.

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Ahorro en costos y tiempo de desarrollo adicional

Para crear un modelo a partir de cera, Sylatech debe crear herramientas especiales. Por lo general, un proyecto que utiliza directamente estas herramientas tomará cinco semanas para desarrollar la primera parte de metal. Ajustar las herramientas cuando se necesitan modificaciones en el diseño cuesta bastante por ajuste. Sin embargo, cuando se utiliza el Ultimaker, la impresión de un nuevo diseño cuesta solo alrededor de 0,002% por pieza del costo anterior. Normalmente, el 30% de los diseños necesitan modificaciones después del primer prototipo. Al utilizar Ultimaker para crear el prototipo de metal, minimiza los cambios en las herramientas. Por lo tanto, esto no solo podría ahorrar montones de tiempo sino también costos.



El uso de la impresión 3D ha cambiado claramente la forma en que hacemos negocios. Y continuaremos utilizando la impresión 3D y el Ultimaker para ofrecer beneficios a nuestros clientes.

 

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Usando el Ultimaker dentro de Sylatech


Sylatech comenzó a usar impresoras 3D con el Ultimaker 2+. Obteniendo grandes resultados desde el comienzo. Bajan el modelo en el Ultimaker Cura y casi al instante sus diseños están listos para convertirse en impresiones 3D precisas. Después del éxito del uso del Ultimaker 2+, Sylatech invirtió en el Ultimaker 3. El material de PVA soluble en agua permite a Sylatech imprimir a cualquier cliente de diseño.

Además de imprimir prototipos para clientes, Sylatech también usa sus impresoras 3D para varias plantillas, accesorios y componentes robóticos. Tienen un par de brazos de robot que automatizan una gran parte de su proceso CNC. Muchas partes de este sistema robótico están impresas en sus impresoras Ultimaker 3D.

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Sylatech es un gran ejemplo de cómo la adopción de Ultimaker como herramienta puede brindar beneficios en toda la empresa. Han optimizado con éxito su proceso de inversión y utilizan impresoras 3D para ayudar a ofrecer otras mejoras en su flujo de trabajo. La aplicación de la tecnología Ultimaker por parte de Sylatech hace que los clientes se beneficien directamente del ahorro de costos y reciban la parte metálica final de sus necesidades comerciales más rápido que nunca.