27 octubre 2008

Hacia la fabricación digital directa

Si te interesa el mundo de la fabricación, probablemente hayas oído hablar de la fabricación digital directa. Si bien aún existen barreras técnicas, esta tecnología está empezando a ser una forma competitiva de fabricar algunos productos, especialmente los fabricados de metal y plásticos.
Esta tecnología utiliza máquinas de fabricación aditiva para hacer prototipos y piezas funcionales directamente desde datos CAD. En este artículo vamos a hablar de las características de los procesos de fabricación que pueden potencialmente plantearse la utilización de tecnología DDM.
Las piezas deben fabricarse con unos volúmenes de producción relativamente pequeños. En fabricación convencional, el volumen de producción significa cantidad. Sin embargo, en DDM, el volumen de producción es literalmente el volumen. Para ilustrar esta idea, diríamos que DDM puede ser practicable con 100 piezas del tamaño de una pelota de baloncesto, ochocientas piezas de tamaño de una pelota de beisbol, y 2400 piezas cuyo tamaño sea el de una pelota de golf.
La estimación de los volúmenes de producción podemos hacerla simplemente multiplicando el volumen de la pieza física por la cantidad anual que va a fabricarse. Los cálculos deben realizarse para cada revisión de producto. Cada empresa debe estimar cual es el número de piezas mínimo necesario para utilizar la tecnología DDM, pero teniendo en cuenta también que conforme los sistemas aditivos continúan aumentando en velocidad, cada vez son más las piezas que son candidatas a ser procesadas mediante tecnología DDM.
Complejidad de diseño relativamente alta: Aunque DDM puede producir objetos simples, como por ejemplo piezas cilíndricas, los mayores beneficios y rapidez se consiguen cuando se fabrican piezas complejas. Hablamos incluso piezas con cientos de detalles. DDM puede manejar cualquier geometría, sin obstáculo alguno respecto a la complejidad de la pieza, y es en este tipo de piezas cuando realmente puede merecer la pena el coste de incorporación de esta tecnología al proceso de fabricación. Las piezas cuya fabricación no es posible con tecnologías convencionales puede ejecutarse con DDM, ya que a esta tecnología no se le aplican las restricciones de fabricación conocidas.
Probabilidad de cambio: ¿Tenemos que fabricar piezas que pueden permanecer en el mercado durante poco tiempo? Entonces DDM puede ser nuestra tecnología. En la manufactura tradicional, los cambios en los diseños son caros y consumen tiempo, mientras que por el contrario DDM da a los usuarios plena libertad de rediseño. Esto es así porque la revisión de los diseños no consiste más que en modificar datos CAD, exportarlos a un nuevo archivo STL, y hacer funcionar las máquinas DDM. No hay costes adicionales de volver a ejecutar los trabajos, fabricación de nuevas herramientas, e interrupción de los ciclos de producción. La fabricación DDM puede utilizarse como un puente hacia la producción de grandes volúmenes de piezas. Algunos ejemplos de compañías que aceptan bien DDM son la de fabricación de productos médicos o dentales.
Alta inversión inicial: El coste laboral, tiempo y capital es importante en la fabricación tradicional. Un simple molde de inyección, por ejemplo, puede costar 75.000 $ y se tardan semanas en construir. Sin embargo, la tecnología DDM no lleva aparejados estos costes. Esto minimiza los costes de lanzar nuevos productos al mercado, y por lo tanto se hace más innovadora.
Entre los problemas de la tecnología DDM, destacamos que aún pocos materiales pueden elegirse en los procesos de fabricación, e incluso menos variedades de un mismo material. Pueden por tanto surgir problemas con las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas de los materiales.

Palabras clave: Direct digital manufacturing (DDM), additive systems. STL file, DDM machine

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