Generación rápida de prototipos y preseries de piezas metálicas

Construcción de moldes

El prototipado rápido es un conjunto de tecnologías, que comienzan su andadura allá por el año 1988. Las técnicas citadas permiten la obtención de prototipos en tiempos récord a partir de ficheros CAD en 3D, con formato STL.
En Idelt, a los prototipos, los solemos denominar según su funcionalidad y forma de obtención, de la siguiente manera:

  • Conceptual: Simplemente validamos diseño.
  • Dimensional: Además de validar diseño, permite ciertas funcionalidades, como pueden ser: montabilidad, pasos de fluidos, etc.
  • Funcional: Materiales similares al definitivo. Permiten pruebas de vida, temperaturas, funcionamientos, etc.
  • Experimental: Materiales y proceso de obtención similares al definitivo. Permite todo tipo de pruebas a las piezas.

Las aplicaciones prácticas del prototipado durante los tres primeros años de vida fueron muy limitadas, en cuanto a utilización de los prototipos, dado que, el denominador común de las materias primas utilizadas, sólamente incluían el paso de prototipos conceptuales. En cuanto a aceleración del proceso, sí que estaban logrando grandes avances. Hoy en día todo esto ha cambiado y ya podemos disponer de prototipos experimentales utilizando diferentes técnicas de rapid tooling que nos permiten obtener preseries en el material final.

Las técnicas que emplea Idelt pueden ser preseries obtenidas por colada al vacío, en materiales similares al definitivo con moldes de silicona, la realización de moldes prototipo por mecanización en alta velocidad, en los que posteriormente se puede inyectar los termoplásticos definitivos, en condiciones exactas de material y proceso al producto final.

Existe además otra línea de prototipaje, que es reclamada en numerosas aplicaciones industriales como pueden ser la aeronáutica, la automoción, electrónica, mobiliario, etc., que reclaman prototipos metálicos (aluminio, zamak, acero, etc.).

Para la consecución de estos prototipos existen una serie de técnicas, en función de la cantidad, complejidad geométrica, ensayos destructivos o no, que marcan la técnica adecuada para cada situación. Existe, lo que podríamos denominar "lote económico", que ayuda a seleccionar la opción más adecuada.

Hay que tener en cuenta, que hablamos de rapid prototyping, no de series definitivas fabricadas con utillajes definitivos, por lo que se emplean las técnicas de rapid tooling.

Hoy en día se dispone de prototipos experimentales utilizando diferentes técnicas de rapid tooling que nos permiten obtener preseries en el material final

Por ejemplo, por cera perdida (microfusión) y por Rapid Plastic Mould (RPM) se pueden obtener piezas de características similares. Ahora bien, dependiendo de las piezas que se necesiten, se selecciona una u otra pues la diferencia se encuentra en la amortización del precio del utillaje utilizado, en el número de piezas a fabricar, por lo que existe una cantidad de piezas que marcan el lote económico, el cuál facilita la selección de la tecnología adecuada.

En microfusión, mientras el molde es de coste más bajo que en el RPM, el proceso es más caro, por lo que se adecua a series más cortas. Si la serie es larga (hablando de prototipaje), el sistema adecuado sería el RPM.

Para piezas que posteriormente, en serie, deben ser inyectadas y la preserie a obtener debe ser el mismo material que el final, es factible utilizar el método de colado en arena. Las paredes a obtener no son las mismas, por las limitaciones del sistema utilizado, pero, con un posterior mecanizado, se consiguen las cotas que se requieran

Técnicas para obtener prototipos metálicos

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Mecanizado CNC
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Spin casting (Modelo en estereolitografía)

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Rapid plaster mould: Piezas en aluminio obtenidas por microfusión y RPM

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Cera perdida (microfusion): Modelo en Quick Cast, modelo en estereolitografía

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Cera perdida (microfusión):Modelo en cera
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Colado en arena: modelo en estereolitografía

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