¿Cuáles son los servicios de prototipado rápido más utilizados?
El prototipado rápido se refiere a las tecnologías que permiten crear prototipos físicos rápidamente a partir de datos digitales. El prototipado rápido puede reducir los costos de desarrollo y el tiempo de comercialización de nuevos productos al permitir una iteración de diseño más rápida. Existen varios servicios de prototipado rápido ampliamente utilizados en la actualidad.
Impresión 3D
Una de las técnicas de prototipado rápido más populares es el servicio de impresión 3D. La impresión 3D construye capas sucesivas de material, generalmente plásticos o resinas, para crear un objeto tridimensional a partir de un modelo digital. Existen varios procesos de impresión 3D, pero el modelado por deposición fundida (FDM) y la estereolitografía (SLA) son los más comunes.
Las impresoras FDM funcionan calentando y extruyendo filamento termoplástico en capas basadas en un modelo CAD. FDM ofrece velocidades de impresión razonablemente rápidas, modelos de escritorio asequibles de empresas como MakerBot y Ultimaker, y una gama de opciones de materiales, incluidos ABS, PLA, PETG y filamentos flexibles. La resolución está limitada por el tamaño de la boquilla, la altura de la capa y los pasos del eje x/y, siendo típicos de 0,1 mm a 0,3 mm.
SLA utiliza un láser ultravioleta para curar selectivamente resina líquida capa por capa hasta que el objeto esté completo. Los modelos de Formlabs y otros proporcionan una resolución más alta que FDM, hasta 0,025 mm o menos. Las resinas SLA pueden imitar las propiedades del plástico, caucho o cerámica. Sin embargo, la velocidad de impresión podría ser más rápida y los materiales son más limitados que en FDM.
Servicios de impresión 3D como Sculpteo, Shapeways y Protolabs ofrecen pedidos en línea de impresiones 3D directamente desde archivos CAD. Los plazos de entrega varían de días a semanas, dependiendo de los materiales y el acabado. Para prototipos, las impresiones SLA y SLS de nailon ofrecen un buen acabado superficial. También hay opciones metálicas como DMLS.
Mecanizado CNC
El servicio de prototipado por mecanizado de control numérico por computadora (CNC) es un proceso sustractivo que utiliza herramientas eléctricas como fresadoras y tornos para cortar bloques de material en formas especificadas por modelos CAD. El mecanizado CNC es valorado para pruebas funcionales porque los prototipos se pueden fabricar con metales destinados a la producción. Las tolerancias típicas oscilan entre 0,005" y 0,020" (0,13 mm - 0,5 mm).
En una o dos semanas, los servicios en línea de Fictiv, Protolabs y Xometry proporcionan piezas mecanizadas por CNC a partir de metales como aluminio y acero. Hay disponibles plazos de entrega acelerados más costosos, tan rápidos como un día. Debido a consideraciones de tiempo y costo de configuración, el mecanizado CNC es mejor para piezas más pequeñas.
Moldeo Rápido
Para simular las propiedades de las piezas de plástico de producción, los servicios de prototipado por moldeo rápido ofrecen alta fidelidad. El proceso utiliza moldes de material compuesto para formar resinas termoplásticas de alta presión, produciendo piezas complejas y de alta tolerancia. El plazo de entrega para moldes prototipo varía de días a 2 semanas. El costo también es bajo, pero solo es adecuado para producción de bajo volumen.
Se pueden solicitar series de moldeo por inyección de bajo volumen a servicios como Protolabs, Neway Precision y Xometry. Los pedidos mínimos típicos son de cientos de piezas. Para un prototipado funcional preciso en volúmenes más bajos, los moldes impresos en 3D de Neway, con plazos de entrega de aproximadamente una semana, producen de 10 a 100 piezas moldeadas por inyección.
Fabricación de Chapa Metálica
La chapa metálica se utiliza comúnmente en todas las industrias, desde la electrónica de consumo hasta los dispositivos médicos. Los servicios de fabricación rápida de chapa metálica ayudan a verificar los nuevos métodos de fabricación de productos y el rendimiento del material. Servicios como Fictiv y Xometry proporcionan corte por láser o CNC de chapa metálica de entrega rápida basado en archivos CAD, con plazos de entrega típicos de una a dos semanas.
El doblado y la soldadura pueden producir ensamblajes de chapa metálica más complejos. Las tolerancias de +/- 0,005" (0,13 mm) son estándar. El aluminio y el acero son metales de uso común, pero también hay disponibles aleaciones más exóticas. Los mínimos bajos de 1 a 10 unidades hacen que este proceso sea adecuado para el prototipado en etapas tempranas.
Fundición de Uretano
La fundición de uretano produce prototipos duraderos a partir de moldes de caucho de silicona para replicar piezas de plástico en bajos volúmenes. La resina de uretano líquida puede imitar las propiedades de materiales como ABS, polipropileno, epoxi y acrílico. El tiempo de entrega típico es de aproximadamente una a dos semanas.
Neway y otros proveedores ofrecen servicios de fundición de uretano y fabricación personalizada. A menudo se utilizan piezas impresas en 3D para crear el molde maestro inicial de silicona. El uretano fundido es famoso para las pruebas funcionales de componentes plásticos y estudios ergonómicos que requieren múltiples iteraciones.
Herramentaje Rápido
Para prototipar series de producción más grandes, las técnicas de "herramentaje rápido" construyen moldes rápidamente mediante impresión 3D o mecanizado CNC. Permite procesos de fabricación como moldeo por inyección, termoformado u otros utilizando herramientas derivadas de datos CAD. El herramentaje rápido con moldes impresos en 3D ofrece series de producción de tamaño mediano de 10 a 100+ piezas. El herramentaje complejo con cavidades de moldes mecanizadas por CNC puede acomodar volúmenes de producción más grandes.
El herramentaje rápido puede simular la apariencia, sensación y funcionalidad de las piezas de uso final. Empresas como Protolabs, Stratasys Direct y Xometry ofrecen herramentaje rápido junto con sus otros servicios de prototipado rápido para proporcionar una solución completa. Los plazos de entrega típicos varían de días a semanas.
Elegir un Servicio de Prototipado Rápido
Con la gama actual de procesos de prototipado rápido, seleccionar el servicio óptimo implica sopesar factores como el tiempo de entrega requerido, los volúmenes de pedido, la elección de materiales, la precisión, el acabado superficial y el costo. Aquí hay algunas consideraciones clave al elegir un proveedor de prototipado rápido:
Fortalezas del proceso: busque servicios que ofrezcan una gama de procesos como impresión 3D, mecanizado CNC y moldeo por inyección para obtener la máxima flexibilidad.
Tamaño de la pieza y materiales: asegúrese de que un servicio pueda satisfacer sus necesidades de dimensiones de la pieza, volúmenes de producción y tipos de materiales.
Precisión y tolerancias: procesos más costosos como el mecanizado CNC y la impresión 3D de metal ofrecen tolerancias más estrictas para pruebas funcionales.
Tiempo de entrega: hay servicios nocturnos y acelerados disponibles para proyectos urgentes a un costo premium.
Formatos de archivos de diseño: los servicios deben admitir tipos de archivos CAD y 3D comunes como STEP, IGES y OBJ. Algunos ofrecen verificación de archivos en línea.
Servicios secundarios: busque opciones de acabado como teñido, pintura y plateado para simular piezas de producción. Algunos ofrecen análisis de diseño para fabricación.
Atención al cliente: elija servicios con sólido soporte al cliente y capacidades de gestión de proyectos. Lea las reseñas cuidadosamente.
Costo: compare los precios de los servicios y las cantidades mínimas de pedido para encontrar el mejor valor. Las piezas simples en bajos volúmenes son las más económicas.
Capacidades de producción: algunos servicios proporcionan una transición fácil del prototipado al herramentaje de producción para reducir el tiempo de comercialización.
La gama de servicios en línea accesibles disponibles en la actualidad hace que encontrar la solución de prototipado rápido adecuada sea más fácil que nunca. Aprovechar el prototipado rápido permite a los desarrolladores de productos e ingenieros explorar rápidamente conceptos de diseño y refinar la funcionalidad mientras reducen el riesgo de desarrollo. Con muchos procesos y proveedores para elegir, las empresas pueden encontrar el servicio ideal para satisfacer sus necesidades específicas de prototipado y acelerar la innovación.
Servicio de Moldeo Rápido de Neway
"He utilizado varios servicios de prototipado rápido, pero ninguno iguala la calidad y velocidad del moldeo rápido de Neway. Sus moldes compuestos producen prototipos precisos y funcionales en solo días, perfectos para probar diseños y conceptos. Además, su equipo es increíblemente receptivo y servicial durante todo el proceso. Neway es mi principal recomendación si está buscando una solución de moldeo por inyección asequible y acelerada." Por Alfred Melson - Gerente de desarrollo de productos de diseño (HT&M Group)
