11 Dic Cómo reducir los costes de producción con la impresión 3D
Cuando se habla de impresión 3D, todavía se piensa en una tecnología muy novedosa que posiblemente tenga un coste elevado para las empresas. Sin embargo, esto está cambiando. Muchas compañías están adoptando el sistema de fabricación aditiva o impresión 3D como parte de su proceso, ya sea para realizar prototipos, producto final o para fabricar dispositivos y herramientas a usar en el proceso productivo (utillaje).
La razón de esta adopción en buena parte, es que la fabricación aditiva ayuda a reducir los costes de producción y manufactura.
¿Cómo puede la impresión 3D reducir los costes de producción?
La impresión 3D permite a las empresas ahorrar en todo el proceso de fabricación. La fabricación aditiva puede ser una manera de repensar el proceso productivo y de mejorar u optimizar la cadena de producción. Por ejemplo, la línea de ensamblaje mediante la fabricación de herramientas, posicionadores, plantillas y dispositivos, que pueden ser fabricados en la propia empresa, con diseños específicos para el uso definido y con materiales menos pesados y con la misma resistencia que el metal.
Reducen el coste de la línea de producción
La fabricación aditiva no sólo permite en global reducir el coste de nuestro producto y las piezas que se requieren para fabricarlo. La impresión 3D está ayudando a reducir los costos de utillaje, es decir, reduce los costes de fabricación de las herramientas que se utilizan en el proceso de manufactura.
La fabricación aditiva es una excelente manera de fabricar herramientas directamente, o de omitir algunos procesos de ensamblaje al imprimir piezas compactas o piezas únicas que antes eran conjuntos de varias piezas ensambladas. La industria está dando uso a la impresión 3D para la fabricación de piezas y herramientas como garras, posicionadores, máscaras, moldes, etc.
Existen piezas de la línea de montaje que por estar expuestas a demasiada fricción, altas temperaturas o uso continuo, o simplemente, porque tienen puntos débiles de soldadura, tienden a romperse. Garras, ventosas, enganches o guías pueden ser ejemplos de estas piezas que si se rompen pueden parar la cadena de producción de forma inesperada. Los costes de reparación, el tiempo con la producción detenida o menguada, son algunos de los costes que pueden surgir a raíz de la ruptura de una pieza.
La impresión 3D puede ayudar a sustituir estas piezas sensibles por piezas más duraderas. El diseño de una pieza impresa puede reducir el número de componentes individuales requeridos, hacer más fuertes las estructuras susceptibles de romperse o cambiar la topografía de la superficie para reducir la fricción. Por otro lado, los tiempos de reparación de las piezas pueden verse significativamente reducidos y lo más importante, podemos fabricar útiles personalizados en nuestras propias instalaciones, en pocas horas, reduciendo pesos y mejorando productividad de la compañía.
Optimizan el diseño del producto
Optimizar el diseño es clave para reducir los costes de producción. A través de la impresión 3D hoy se pueden hacer múltiples revisiones del diseño a costes muy reducidos. La impresión 3D permite trabajar en paralelo con el diseño, mejorando en cada iteración de impresión aquellos aspectos que requieran ser pulidos.
Es posible dejar en funcionamiento la impresora en la noche, y por la mañana encontrarnos con la pieza terminada. De esta manera podemos experimentar la ergonomía, resistencia o necesidades de la pieza, y si es necesario, inmediatamente actualizar nuestro modelo 3D para una nueva impresión.
La fabricación aditiva flexibiliza también el diseño. Permite personalizar el diseño, dándole alguna forma particular o grabar códigos o números seriados.
El uso de nuevos materiales y la flexibilidad de la impresión 3D también permite mejorar geometrías, optimizar pesos o reducir espacios.
Hay que tener en cuenta que la fabricación aditiva imprime las piezas capa por capa, desde abajo hacia arriba. Esto hace que no se requieran diversas herramientas o máquinas: sólo la impresora. Si se encuentra un problema con alguna parte de la pieza o se descubre una forma de mejorarla, simplemente hay que actualizar el archivo CAD e imprimir la parte actualizada.
Aceleran la labor del prototipado
Una de las ventajas más claras de la impresión 3D es que facilita el prototipado. Permite construir modelos a escala, mucho más baratos de fabricar para ver y probar un producto antes de fabricarlo como tal. La reducción de los tamaños en prototipos, reduce el consumo de material y, por tanto, también el coste.
Pero sin duda, en cuanto al prototipado, el mayor ahorro es en tiempos. Producir una pieza con maquinaria tradicional puede tardar varios días, especialmente si hay que fabricar y ensamblar distintas piezas para construirla. Por ejemplo, para la producción de elementos de ensamblaje para perfiles estructurales por mecanismos tradicionales, hay que asumir unos tiempos de entrega de cerca de 10 días. Estas mismas piezas pueden imprimirse con una JCR 1000 en sólo 7 horas.
Permite utilizar materiales más baratos
La impresión 3D también está permitiendo reemplazar materiales de fabricación. Utilizar compuestos más baratos para la fabricación de piezas. Por ejemplo, hoy es posible en muchos casos reemplazar el uso del aluminio por materiales termoplásticos. El plástico, por supuesto, es un material mucho más barato que el aluminio, cuya tonelada cuesta en la actualidad casi 2000 dólares. Pero el elemento clave de la cuestión no está sólo en coste del material como tal, sino en lo que se necesita para fabricar piezas o productos con dicho material. Por ejemplo, en el caso del aluminio, se requiere la utilización de moldes que se tardan en construir y que tienen un coste elevado o la necesidad de muchas horas de CNC para obtener la pieza final.
Está claro que la impresión 3D significa un cambio de paradigma en los procesos productivos industriales. La fabricación aditiva es una excelente opción para reducir los costes de producción por diversas razones: disminución de la cantidad de piezas, verificación rápida del diseño y la ergonomía, reducción de pesos, mejoras en la integridad estructural de la pieza, reducción de costes de montaje, etc.
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