Si usted es gerente de producto, ingeniero de diseño o fundador de una startup y está tratando de descubrir cómo llevar una pieza desde el concepto hasta el mercado, esta guía lo guiará paso a paso. Le ayuda a decidir si la impresión 3D es adecuada para su pieza o si el mecanizado CNC, la fundición al vacío o el moldeo por inyección es la opción más inteligente.
Antes de elegir un proceso de impresión 3D específico, primero debe determinar en qué ciclo de desarrollo se encuentra su producto. Una pieza que aún se está probando tiene necesidades totalmente diferentes a las de un producto listo para su primera ronda de producción en masa. Analicemos lo que realmente necesita cada etapa.
La fase de concepto necesita velocidad. El costo por pieza es secundario. El objetivo principal es verificar rápidamente si el diseño funciona. En esta etapa, la impresión 3D puede ayudarte a:
Muchos clientes nuevos fabrican moldes antes de finalizar el diseño. Una vez fabricado el molde, los costes de modificación se disparan inmediatamente. Antes de bloquear el diseño, primero utilice SLA, SLS o MJF para imprimir prototipos. Los problemas son fáciles de encontrar. En este punto, cambiar el plan es simplemente modificar un archivo. No es necesario tocar el molde.
Los primeros modelos conceptuales sólo necesitan un juicio preliminar de las relaciones de ensamblaje. No requieren gran finura. La impresión FDM con ABS o PETG suele ser la forma más rápida y rentable.
La impresión 3D es mucho más que simplemente crear modelos de apariencia. Una vez confirmado el concepto y antes de invertir en moldes de producción en masa, puede utilizarlo directamente para probar el rendimiento real. Siempre que el material se elija correctamente, las piezas impresas pueden servir como:
En la industria automotriz, a menudo imprimimos piezas de verificación como conductos de aire, cubiertas y soportes. Verificamos el espacio libre y el flujo de aire en el vehículo real antes de decidir si fabricar moldes. En el campo de la electrónica de consumo, los prototipos de gabinetes deben pasar pruebas de caída, verificar el ajuste del ensamblaje y soportar el calor de los componentes internos. Al imprimir en 3D estas piezas, se pueden detectar problemas de rendimiento mientras que el coste de realizar cambios sigue siendo muy bajo.
La impresión 3D no es sólo para la creación de prototipos. Para obtener las piezas adecuadas, es en sí mismo un método de producción fiable.
Si la cantidad de su pedido oscila aproximadamente entre 10 y 1000 piezas, la impresión 3D suele ser más práctica que fabricar moldes. Está especialmente indicado para productos personalizados o configurables, así como repuestos o repuestos.
A este volumen, las ventajas de la impresión 3D son difíciles de igualar para el moldeo tradicional:
Si su volumen de producción cae en este rango, pregúntese: ¿realmente necesita un molde?
Una vez que haya identificado la etapa de desarrollo, el siguiente paso es juzgar si la impresión 3D se adapta a sus piezas. Se juzga en función de varios factores específicos: cantidad, complejidad, material y efecto de superficie.
La cantidad suele ser la primera pregunta que hacemos a los nuevos clientes, porque afecta directamente el costo por pieza. A continuación se muestra una referencia aproximada.
Cantidad | Solución más probable y adecuada |
1 a 50 piezas | Impresión 3D (SLA, SLS, MJF o SLM) |
50 a 500 piezas | Impresión 3D o fundición al vacío |
500 a 1000 piezas | Fundición al vacío o moldeo por inyección |
1000 piezas y más | Moldeo por inyección o mecanizado CNC para piezas metálicas. |
Sin embargo, la cantidad no es el único criterio. Si necesita producir miles de piezas complejas con canales internos o superficies curvas irregulares, la impresión 3D sigue siendo rentable. Hacerlos con moldes sería demasiado caro o demasiado lento.
Las geometrías complejas son exactamente donde la impresión 3D tiene ventajas estructurales sobre el mecanizado sustractivo o el moldeo por inyección. Puede producir:
La fabricación tradicional a menudo necesita varias piezas fabricadas por separado y luego ensambladas cuando se trata de estructuras complejas. La impresión 3D puede integrarlos directamente en un diseño unificado. Esto no sólo ahorra tiempo de montaje. Cada junta eliminada también elimina un posible punto de falla.
Elija materiales según el rendimiento, no el precio.
Antes de elegir un material, piense en cuánta resistencia, qué temperatura y qué productos químicos realmente necesita manejar su pieza en el uso real.
A menudo escuchamos un malentendido común. La gente piensa que todas las piezas impresas en 3D parecen toscas, como productos a medio terminar. Eso fue cierto hace unos años. Las cosas son muy diferentes ahora. Con un posprocesamiento adecuado, las piezas impresas pueden parecerse mucho al producto final.
Si su producto necesita verse listo para el mercado para fotografías, ferias comerciales o muestras de clientes, no descarte la impresión 3D solo por cuestiones de apariencia. Las opciones de posprocesamiento disponibles ahora pueden hacer que la calidad de la superficie sea muy similar a la de las piezas moldeadas por inyección.
La impresión 3D tampoco es adecuada para todas las piezas. Conocer sus debilidades es tan importante como conocer sus fortalezas.
Si su pieza tiene una estructura simple pero alcanza cientos de miles o millones de piezas por año, el moldeo por inyección ofrece una ventaja de costos muy clara. Una vez que el costo del molde se distribuye entre el volumen de producción, el costo por pieza se vuelve mucho más bajo que el de la impresión 3D. Y esta ventaja sigue creciendo a medida que aumenta el volumen.
Algunas piezas de precisión requieren tolerancias estrictas. A la mayoría de los procesos de impresión 3D les resulta difícil lograrlos de manera consistente. La mayoría de los procesos de impresión 3D pueden mantener una precisión de aproximadamente ±0,1 a ±0,3 mm. El mecanizado CNC puede mantener tolerancias de ±0,05 mm o incluso más estrictas de manera constante. Por lo tanto, el mecanizado CNC se adapta mejor a algunas piezas mecánicas de precisión, y también a piezas que deben encajar con precisión con otras piezas mecanizadas.
Algunas industrias tienen requisitos reglamentarios o de certificación de seguridad específicos para los materiales. Los ejemplos incluyen dispositivos médicos, productos en contacto con alimentos y componentes críticos para la seguridad en equipos industriales o de transporte.
No todos los materiales de impresión 3D cumplen con estos estándares. Antes de decidirse por un proceso, asegúrese de verificar si el material y el proceso que elija pueden cumplir con los requisitos de certificación de su industria.
Si todavía está sopesando sus opciones, compare esta lista con las necesidades reales de su producto. Si la mayoría de las situaciones coinciden con su producto, entonces vale la pena considerar seriamente la impresión 3D.
Elemento de la lista de verificación | Por qué es importante |
El volumen de producción es inferior a 1.000 unidades. | Evita el costo de herramientas en este volumen. |
El diseño incluye geometría compleja o características internas. | Difícil o costoso de producir con CNC o moldeado. |
Necesita una pieza funcional en unos días | Se salta el tiempo de entrega de fabricación de moldes |
El diseño aún se está validando o cambiando. | Los cambios de diseño no requieren nuevas herramientas |
El material sólo necesita resistencia moderada o resistencia al calor. | SLA, SLS, MJF y SLM cubren la mayoría de las necesidades de ingeniería |
Xunjie es un fabricante de impresión 3D con 10 años de experiencia. Brindamos servicios a equipos de productos en industrias como la automotriz, la electrónica de consumo, la médica y la robótica. Ofrecemos SLA, SLS, MJF, SLM y otros servicios de impresión 3D. También realizamos mecanizado CNC y fundición al vacío.
Envíanos tus archivos CAD y la cantidad que necesitas. Nuestros ingenieros le ayudarán a elegir el proceso que realmente se ajuste a su producto, su plazo de entrega y su presupuesto. No dude en contactarnos en cualquier momento o visitar nuestra fábrica en China.
1. Siempre he sentido que las piezas impresas en 3D son muy frágiles. ¿Se puede realmente confiar en su fuerza para los productos finales?
Esta preocupación proviene principalmente del estereotipo que dejaron las primeras impresoras FDM de escritorio. Con la fabricación aditiva adecuada de grado industrial actual, como el nailon sinterizado por láser selectivo o el nailon por fusión de chorro múltiple, las piezas impresas tienen propiedades mecánicas muy equilibradas en todas las direcciones XYZ. Su resistencia a la tracción y al impacto puede alcanzar básicamente entre el 80 y el 90 por ciento de las piezas moldeadas por inyección. Productos como carrocerías de drones, rejillas de automóviles e incluso algunas guías quirúrgicas ya están utilizando estos procesos para piezas de uso final.
2. Siempre he sentido que las piezas impresas en 3D son muy frágiles. ¿Se puede realmente confiar en su fuerza para los productos finales?
Esta preocupación proviene principalmente del estereotipo que dejaron las primeras impresoras FDM de escritorio. Con la fabricación aditiva adecuada de grado industrial actual, como el nailon sinterizado por láser selectivo o el nailon por fusión de chorro múltiple, las piezas impresas tienen propiedades mecánicas muy equilibradas en todas las direcciones XYZ. Su resistencia a la tracción y al impacto puede alcanzar básicamente entre el 80 y el 90 por ciento de las piezas moldeadas por inyección. Productos como carrocerías de drones, rejillas de automóviles e incluso algunas guías quirúrgicas ya están utilizando estos procesos para piezas de uso final.
3. ¿Qué precisión pueden tener realmente las piezas impresas en 3D? ¿Se aflojarán al montar los rodamientos o al hacer ajustes rápidos?
Para la sinterización de polvo de nailon de calidad industrial como MJF o SLS, la tolerancia es de alrededor de ±0,3%. Las piezas pequeñas pueden permanecer dentro de ±0,2 mm. Para ajustes a presión y orificios de cojinetes con ajuste de interferencia, siempre que deje la compensación adecuada en el modelo 3D, el ajuste será justo después del ensamblaje. Para superficies de contacto particularmente precisas, puede realizar un posprocesamiento CNC simple en las áreas clave. El coste no aumenta mucho, pero mejora directamente la precisión de los puntos críticos.
4. ¿Puede la impresión 3D producir recintos que transmitan luz y sean casi totalmente transparentes?
La resina de fotopolímero puede imprimir piezas transparentes. Inmediatamente después de la impresión, tendrán un aspecto ligeramente esmerilado y un poco amarillentos. Después de un lijado fino y rociado con una capa transparente de alto brillo, la transmitancia de luz puede aproximarse al vidrio esmerilado. Es suficiente para cubiertas de luz internas. Para lograr la claridad óptica del acrílico, es necesario utilizar una resina transparente especializada con pulido con vapor. La dificultad y el costo serán mucho mayores. Por lo tanto, las carcasas transparentes aptas para pantallas son muy adecuadas para la impresión 3D. Para una producción en masa real de piezas transparentes, hacer moldes es más práctico.
5. ¿Se puede tratar la superficie de las piezas impresas más adelante, como galvanoplastia o impresión por transferencia de agua?
Absolutamente. Para piezas impresas con nailon que deseen cromado o niquelado, primero rocíe una imprimación conductora. Entonces puedes hacer galvanoplastia. Las piezas de resina también pueden realizar impresiones por transferencia de agua e impresiones por transferencia de calor. Incluso pueden simular texturas como las del metal cepillado. Muchos productos de electrónica de consumo utilizan este proceso de combinación en la etapa de creación de prototipos. Crea una apariencia de aspecto metálico. Se mantiene bien para fotografías de productos y ferias comerciales.
Contactar proveedor
Privacy statement: Your privacy is very important to Us. Our company promises not to disclose your personal information to any external company with out your explicit permission.
Fill in more information so that we can get in touch with you faster
Privacy statement: Your privacy is very important to Us. Our company promises not to disclose your personal information to any external company with out your explicit permission.
