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¿Cómo la manufactura aditiva cambio la fabricación automotriz?

Zulay Esparza 10/05/2023

La fabricación aditiva (o impresión 3D) es una herramienta muy importante para ayudar a los fabricantes de automóviles a alcanzar sus objetivos. En este blog te mostrare como ha cambiado el panorama de la fabricación de automóviles.

En estos momentos el automóvil es una mezcla de muchos diseños, piezas y formas diferentes. La impresión 3D se presta perfectamente para fabricar muchas de estas piezas en un automóvil debido a la variedad de materiales disponibles, que van desde termoplásticos hasta termoestables y fotopolímeros. Sin embargo, la impresión 3D no solo se utiliza para producir piezas y componentes dentro y sobre el automóvil; también puede ayudar a los fabricantes de automóviles a crear varias ayudas o herramentales durante el proceso de manufactura; en esta etapa de la fabricación automotriz la impresión 3D juega un papel muy importante ya que permite hacer el proceso a una mayor velocidad y rentabilidad con polímeros adecuados para cumplir el más exigente requerimiento. A continuación, te muestro estos materiales agrupados en tres categorías: auxiliares de fabricación, piezas sustitutas o refacciones y patrones de microfusión (cera perdida).

  • Auxiliares de fabricación: Los materiales de impresión 3D de polímeros que se utilizan para el apoyo a la producción consisten principalmente en termoplásticos duraderos, especialmente los reforzados con carbono debido a sus propiedades superiores. Los termoplásticos de grado de ingeniería más baratos y fáciles de imprimir son adecuados para aplicaciones menos críticas. Algunos ejemplos son los termoplásticos FDM: ASA, ABS-CF10, Nylon-CF10
  • Las piezas sustitutas o mejor conocidas como refacciones se pueden producir con material ASA que es resistente y ligero.
  • Patrones de microfusión (cera perdida). Los patrones de fundición impresos en 3D se pueden producir rápidamente, proporcionando una solución más rápida y rentable para validar los diseños de herramientas finales, evitando así modificaciones costosas a las herramientas duras en caso de problemas de diseño. Un ejemplo de material son los fotopolímeros de la tecnología de Estereolitografía.

Roush Performance, por ejemplo, usó la tecnología SAF™ y PA11 para imprimir la carcasa de la cámara montada en la parrilla de la F-150 para toda su producción después de un cambio de diseño de última etapa, cumplió con el cronograma y ahorró un 35 % en costos en comparación con el moldeo por inyección.

Como resultado, los materiales de impresión 3D han influido mucho en lo que es posible en la industria automotriz. En comparación con la impresión 3D de metal, la Manufactura Aditiva de polímero ofrece:

  • Menos limitaciones de recursos (instalaciones, formación, seguridad)
  • Mayor accesibilidad y facilidad de uso
  • Amplias gama de materiales y precios
  • Opciones ligeras pero fuertes para aplicaciones en las que puede reemplazar al metal

Conoce más acerca de los materiales ideales para cada etapa en la fabricación automotriz. Descarga la Guía de Materiales especializados para este sector

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La industria automotriz es uno de los principales sectores donde la tecnología de impresión 3D está comenzando a marcar una gran diferencia, ya que se pueden produce una variedad de piezas y componentes con una gran variedad de tecnologías de impresión 3D que incluyen SAF, P3, SLA y FDM. Algunas de las soluciones que proporciona la Manufactura aditiva son:

  1. Prototipos más rápidos. - La producción de un solo prototipo utilizando técnicas de creación de prototipos convencionales, como el maquinado CNC o el moldeo por inyección, puede llevar semanas o incluso meses. Por otro lado, las impresoras 3D con tecnología FDM pueden proporcionar prototipos rápidos en horas lo que permite realizas pruebas, iteraciones y modificaciones en las primeras etapas de la fabricación dando como resultado la producción de productos más productivos y eficientes.
  2. Personalización de piezas. - Mediante el uso de las tecnologías P3 (Fotopolimerización Programable) y SAF (Fusión por Absorción Selectiva), se pueden producir piezas extremadamente especializadas. Junto con una variedad de opciones de materiales para satisfacer diferentes necesidades y especificaciones de producción, alcanzando los requisitos y preferencias únicos de cada consumidor. Con las técnicas típicas de fabricación, que se basan en piezas estandarizadas producidas en masa, estos niveles de personalización no son factibles. La subcontratación generalmente requiere tiempo, dinero y procedimientos establecidos.
  3. Materiales ligeros. - Las piezas de automóviles ahora se pueden producir utilizando impresoras 3D y materiales ligeros como compuestos o plástico. Esto puede reducir las emisiones, aumentar la eficiencia del combustible y aligerar significativamente el peso de los automóviles.
  4. Diseño mejorado. - Habilidad para diseñar estructuras orgánicas que son desafiantes o imposibles de construir utilizando técnicas convencionales. Permitiendo a los ingenieros y diseñadores superar los límites del diseño de automóviles y producir vehículos nuevos y de vanguardia.
  5. Menores inventarios. - Al permitir la fabricación bajo demanda de componentes de vehículos con impresión 3D, ya no se necesitan grandes existencias de repuestos. Esto puede ayudar a los productores a ahorrar tiempo y dinero al tiempo que reduce la posibilidad de desabastecimiento o de tener demasiado inventario.
  6. Sostenibilidad. - Como el material solo se agrega cuando es necesario para lograr la forma deseada, las impresoras 3D generan muy pocos desechos. Las técnicas de producción tradicionales, como el maquinado CNC, por otro lado, a veces conducen a cantidades considerables de desperdicio de material. La fabricación de automóviles puede volverse más respetuosa con el medio ambiente y sostenible mediante el uso de la manufactura aditiva. Con este método, se utilizan menos residuos y energía durante la producción.

Como has podido descubrir en este blob el cielo es el limite para la fabricación automotriz, los avances en la tecnología y la gama de materiales de impresión 3D que existen en la actualidad permiten desbloquear infinitas oportunidades para aplicaciones automotrices e industriales complejas. Escríbenos para intercambiar opiniones sobre este tema y conocer más del tema.

Zulay Esparza 10/05/2023
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