Desde que la gente comenzó a hacer cosas, y luego trató de hacer cosas nuevas y mejoradas, ha habido una necesidad de prototipos. Se utilizan para la evaluación del diseño, las pruebas, la certificación, la prueba de concepto, las campañas de financiación colectiva y como puentes para la producción completa.
Si necesita prototipos rápidos de alta calidad, podemos sugerirle que considere estos 5 procesos maduros y bien establecidos que brindan excelentes resultados económicos. Son el mecanizado CNC, la fundición al vacío de poliuretano y tres métodos de impresión 3D de plástico: SLA, FDM y Powder Bed Fusion.
Mecanizado CNC
Mucha gente no se da cuenta de que el mecanizado CNC es un método de creación de prototipos ideal para el proyecto correcto. Es rápido, preciso y muy versátil porque funciona con casi cualquier material sólido. Tampoco hay cantidades mínimas, por lo que se puede fabricar una parte con la misma facilidad que mil.
Querrá considerar el mecanizado CNC si necesita piezas mecánicas fuertes que sean completamente funcionales y tengan tolerancias precisas, básicamente, calidad de producción completa pero en un número limitado.
Sin embargo, el mecanizado CNC no es ideal para cajas de paredes delgadas o cavidades profundas. Para estas formas, es posible que desee considerar la fundición al vacío.
Fundición al vacío de poliuretano o VC
La fundición al vacío, también conocida como «uretano fundido», utiliza un patrón maestro como modelo de la pieza terminada deseada. El patrón puede estar hecho de cualquier material sólido, pero a menudo es una pieza de plástico impresa en 3D.
Luego, el patrón maestro se suspende en una caja de fundición vacía. La caja se llena con silicona líquida y, una vez que la silicona se cura, se abre y se retira el patrón, dejando una cavidad hueca que ahora se puede rellenar con resina de moldeo para hacer una copia del original.
La fundición al vacío de poliuretano es la mejor manera de fabricar piezas de plástico de calidad cercana a la producción que se ven y funcionan como PIM, pero sin la necesidad de invertir en costosas herramientas de metal. Las piezas también se pueden sobremoldear y las resinas vienen en una variedad de durezas Shore para que pueda hacer formas de goma blanda, algo que no puede hacer con el mecanizado CNC, por ejemplo.
Los moldes de VC duran hasta unas 20 copias, lo que los convierte en una excelente manera de crear recintos y otras formas semihuecas en pequeñas cantidades. La textura de la superficie es fiel a la original y puede pintarlas, lijarlas y mecanizarlas para obtener más opciones de acabado.
Estereolitografía o SLA
Este fue el primer proceso de fabricación aditiva y sigue mejorando todo el tiempo. SLA utiliza una tina de resina fotosensible dentro de una cámara que tiene una plataforma de construcción móvil. Cientos o miles de cortes 2D separados de un dibujo CAD 3D se proyectan con luz ultravioleta en la cuba a medida que la plataforma se eleva lentamente, curando selectivamente capa sobre capa para formar la pieza terminada.
SLA es rápido y versátil y hay muchas resinas para elegir que ofrecen diferentes propiedades cosméticas y mecánicas. Estos generalmente se dividen en diferentes grados, como estándar, ingeniería o médico / dental. Incluso puede agregar fibras de vidrio o polvo de aluminio para una mayor resistencia.
El acabado de la superficie es excelente, pero recuerde que, después de la impresión, las piezas aún deben lavarse y luego curarse por segunda vez para lograr la máxima resistencia y estabilidad.
Modelado de deposición fundida o FDM
Este es el sistema de impresión 3D con el que la mayoría de la gente está familiarizada. Utiliza filamentos de plástico común como PLA o ABS y resinas de ingeniería como PEEK y Ultem.
El filamento se extruye a través de una boquilla calentada donde se derrite y este fundido se deposita capa sobre capa para formar la pieza.
FDM es uno de los métodos de fabricación aditiva menos costosos y es más popular entre las tiendas pequeñas y de bricolaje. Para los desarrolladores de prototipos, generalmente es fácil encontrar un espacio de creación local o una oficina de impresión digital que pueda ayudarlo a imprimir sus diseños de manera rápida y económica, pero tenga en cuenta que la resolución no es excelente, por lo que es probable que sus piezas necesiten más trabajo de acabado.
Fusión de lecho de polvo
Hay dos tipos principales de fusión de lecho de polvo: sinterización selectiva por láser (SLS) y fusión de chorro múltiple (MJF).
Ambos usan una cámara sellada llena con un sustrato en polvo donde se usa un rodillo para alisar y comprimir la superficie superior. En SLS, la capa 2D se fusiona con un láser, mientras que MJF usa microgotas de una resina aglutinante para mantener el polvo en su lugar. En una opción secundaria, la impresión se sinteriza completamente dentro de un horno de infrarrojos.
Hay varias ventajas en la fusión de lecho de polvo. En primer lugar, las piezas son autosuficientes, por lo que no se necesitan estructuras adicionales. En segundo lugar, se puede utilizar todo el volumen de construcción de la cámara para obtener la máxima eficiencia. Y con SLS, hasta el 75 % del polvo de compilaciones anteriores se puede mezclar con polvo virgen para ahorrar en costos de materia prima.
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