Hoy en día, la creación rápida de prototipos 3D es una tecnología muy popular. Permite a las empresas desarrollar productos personalizados de forma más eficaz, rápida y económica. Este blog profundiza en el prototipado rápido con impresión 3D y explica cómo ayuda a maximizar la eficiencia de los productos personalizados.
¿Qué es la creación rápida de prototipos?
La creación rápida de prototipos es un proceso fabricación de prototipos físicos de una pieza, producto o diseño mediante CAD datos y algunas técnicas como la impresión 3D. El principal objetivo del prototipado rápido es validar, probar y perfeccionar rápidamente un diseño antes de pasar a producción a gran escalareduciendo así el tiempo y los costes de desarrollo de productos proceso.
¿Cómo funciona la creación rápida de prototipos?
El prototipado rápido funciona mediante los siguientes pasos:
- Utilice software CAD para diseñar modelos digitales en 3D del producto o pieza que desee.
Tenga en cuenta que debe convertirse a un formato que las máquinas puedan leer e interpretar, como el formato Archivos OBJ para impresión 3D.
- Elige materiales y métodos para fabricar tu prototipo.
Depende de su producto, sus necesidades y su presupuesto.
- Utiliza equipos especiales, como impresoras 3D, para fabricar un prototipo rápidamente.
Por ejemplo, una impresora 3D fabrica un prototipo físico capa a capa utilizando materiales seleccionados, igual que un pájaro construye un nido.
- Consiga el aspecto y la funcionalidad deseados mediante pulido o pintura si es necesario.
- Probar y evaluar el prototipo.
Si se necesita algún cambio, es fácil modificar el diseño del modelo CAD y repetir el proceso de prototipado rápido hasta conseguir el resultado deseado.
¿Es lo mismo prototipado rápido que impresión 3D?
La creación rápida de prototipos y la impresión 3D están relacionadas, pero no son exactamente lo mismo. La creación rápida de prototipos puede lograrse utilizando diversas técnicas y métodos. Uno de los métodos de prototipado rápido más populares es Tecnología de impresión 3Dque representan alrededor de 90%.
Ejemplos de prototipos impresos en 3D
A efectos de prototipado rápido, la impresión 3D suele aplicarse a juguetes como figuras de acción, joyas, accesorios de moda y componentes de electrónica de consumo como botones, conectores, carcasas, etc.
Además de la creación rápida de prototipos, la impresión 3D también es adecuada para muchos otros usos y aplicaciones. Ejemplos notables pueden ser la producción de prótesis personalizadas en el sector sanitario y gafas adaptadas a los rasgos faciales de cada individuo.
3 ventajas principales de la creación rápida de prototipos con técnicas de impresión 3D
Cuando se trata de proyectos personalizados complejos, especialmente el desarrollo de nuevos productos, la creación rápida de prototipos en 3D puede reducir significativamente el tiempo de desarrollo, los costes y los riesgos asociados al diseño y la fabricación del producto.
Ahorrar tiempo
La creación rápida de prototipos en 3D puede sustituir los largos periodos de meses o años asociados normalmente a la creación iterativa de prototipos por un plazo más rápido de días o semanas.
Por ejemplo, puede utilizar una impresora 3D para fabricar un prototipo de figura de juguete en varias horas. Y la impresora puede producir eficazmente su prototipo actualizado utilizando un archivo de diseño ligeramente modificado, superando con creces los métodos convencionales basados en herramientas.
Acelerar el proceso de diseño mejora intrínsecamente el plazo de comercialización de un nuevo producto.
Probar ideas de diseño e identificar posibles problemas
Tocar el prototipo físico del producto permite conocer mejor el aspecto y los efectos generales, y comprender mejor los puntos fuertes y débiles del diseño. Junto con las pruebas, puedes identificar problemas en cuanto a funciones y estructuras.
Para diseños de joyas intrincados y únicos, imprime en 3D un prototipo. A continuación, evalúa el rendimiento, el aspecto y la experiencia táctil del prototipo. De este modo, se prueban y perfeccionan rápidamente las ideas de diseño y se introducen mejoras para garantizar que la pieza final cumple los requisitos estéticos y estructurales antes de pasar a la fundición o la producción mediante métodos tradicionales.
Ahorrar dinero
El coste de la impresión 3D oscila entre decenas y cientos de dólares. Por ejemplo, un simple prototipo de accesorio de plástico cuesta alrededor de $50, y un prototipo completo de juguete de plástico ronda los $300.
En comparación, fabricar un prototipo con métodos tradicionales suele requerir decenas de miles de dólares una vez que sus productos personalizados implican la apertura o el cambio de moldes. Se trata de un coste inicial considerable.
Con la prueba y mejora de prototipos, usted decide si invierte en procesos de moldeo y fabricación más costosos. Es una forma rentable de afinar las muestras de productos y asegurarse de que cumplen las normas de calidad y las expectativas de los consumidores antes de empezar. producción masiva.
Siete tipos de prototipado rápido con muestras de productos
Existen muchos tipos diferentes de métodos de prototipado rápido, como por ejemplo SLA, SLS, FDMetc. Aquí presento los 7 tipos comunes, así como sus pros y sus contras en términos de velocidad, resolución y acabado superficial. Además de ejemplos diarios de productos para su referencia.
1. Estereolitografía (SLA)
La SLA es un tipo de fabricación aditiva que utiliza un láser para curar resinas líquidas y crear un prototipo físico. La SLA es conocida por su capacidad para producir detalles finos y superficies lisas. Por eso esta técnica es ideal para diseños y productos complejos. Por ejemplo, figuras de acción detalladas, joyería personalizada o intrincados accesorios de moda, modelos arquitectónicos, dispositivos médicos, etc.
Pero tiene limitaciones en la elección de materiales y puede resultar caro debido al coste de los materiales y el equipamiento.
2. Sinterización selectiva por láser (SLS)
Al igual que la SLA, este tipo también es adecuado para crear piezas complejas y prototipos funcionales con alta precisión. Suele aplicarse a la fabricación de componentes aeroespaciales y de automoción, equipos industriales, bastidores de drones y componentes de bicicletas con estructuras internas complejas.
A diferencia, el SLS utiliza un láser para fundir materiales en polvo, como plásticos o metales. Y la superficie puede ser rugosa. Puede ser necesario un tratamiento posterior para obtener resultados más lisos.
3. Modelado por deposición fundida (FDM)
FDM tiene una gran variedad de opciones de materiales. Y es conocida por su velocidad y rentabilidad, especialmente cuando se imprimen piezas grandes de baja resolución o piezas con detalles menos intrincados. Por ejemplo, para hacer prototipos sencillos de plástico, como fundas o soportes de teléfono, botellas o artículos básicos para el hogar.
Y el coste del prototipado FDM es asequible. Un simple prototipo de accesorio de plástico cuesta alrededor de $50. Es bueno para hacer prototipos conceptuales de productos y prototipos funcionales, sin una gran exigencia de precisión y acabado superficial.
4. Procesamiento digital de la luz (DLP)
La DLP es similar a la SLA. Ambas se basan en el principio de transformar resinas líquidas en objetos sólidos mediante fuentes de luz. Sin embargo, presentan varias diferencias clave:
- La resolución DLP viene determinada por la densidad de píxeles del proyector. Esto significa que la resolución es fija y puede no ser tan precisa como la SLA.
- La velocidad de la DLP suele ser mayor que la de la SLA. Porque la DLP puede curar toda una capa a la vez, mientras que la SLA tiene que trazar la forma de cada capa punto por punto.
- Las opciones de materiales DLP son más limitadas que las de SLA debido a los requisitos específicos de la fuente de luz.
En la práctica, el DLP es muy adecuado para crear prototipos que den prioridad a la velocidad y tengan unos requisitos de resolución aceptables. Por ejemplo, joyas o accesorios personalizados en los que la resolución del proyector es suficiente.
5. PolyJet
Este proceso es similar a la tecnología de impresión por inyección de tinta, pero para objetos en 3D. PolyJet admite una gama más amplia de materiales, incluidos diversos fotopolímeros, materiales flexibles e incluso impresión multimaterial. Esto permite crear piezas con distintas propiedades y colores en una sola impresión.
Al igual que la SLA, PolyJet también es conocida por su alta resolución y precisión. Por lo tanto, puede producir piezas con superficies lisas y detalles finos, con líneas de capa mínimas.
Junto con la impresión multimaterial y multicolor, PolyJet es adecuada para crear prototipos o modelos multimaterial que imiten los productos finales, así como moldes o patrones de alta resolución para procesos de fundición.
6. Chorro de ligante (BJ)
Esta técnica puede imprimir a todo color, lo que la convierte en una opción excelente para crear modelos coloridos y detallados, como prototipos arquitectónicos o de diseño. Nota Los prototipos con Binder Jetting no son tan resistentes como los realizados con SLS, pero su coste puede ser relativamente inferior.
En comparación con otras tecnologías de impresión 3D, BJ imprime más rápido. Además, BJ puede imprimir con polvos metálicos y cerámicos, lo que la convierte en una buena opción para producir componentes funcionales de metal o cerámica.
7. Fusión multichorro (MJF)
Esta técnica utiliza materiales termoplásticos, normalmente nailon (PA12). Por tanto, es capaz de producir piezas resistentes y duraderas, como componentes funcionales para productos de automoción, aeroespaciales o de consumo. Y es capaz de imprimir varias piezas simultáneamente y garantizar una buena precisión dimensional.
Tenga en cuenta que el acabado superficial puede ser algo áspero en comparación con SLA. Es necesario un tratamiento posterior para obtener un acabado superficial más suave.
En general, la creación rápida de prototipos 3D es una solución popular para los diseños personalizados. Como compradores, pueden hacer pleno uso de este método para fabricar rápidamente un prototipo de producto, probarlo y mejorar los diseños de sus productos de forma rentable. En comparación con los métodos tradicionales, puede conseguir que sus productos exclusivos lleguen al mercado de forma más rápida y económica.
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