Fabricación rápida de moldes mediante fabricación aditiva
De la costosa fabricación por moldeo por inyección a la rápida impresión 3D de
La actividad principal del cliente de Tetralogia consiste en suministrar moldes de calidad a fabricantes punteros del sector metalúrgico para una amplia variedad de aplicaciones. Dada la feroz competencia, buscaban una solución que les permitiera acortar los plazos de entrega y reducir los costes de fabricación. Los plazos de entrega y el coste por molde son fundamentales para el negocio del cliente y, a menudo, constituyen el factor decisivo para que los clientes elijan o no contratar sus servicios. Tetralogia les ayudó a mejorar su competitividad mediante la implementación de la tecnología Photocentric.
Como parte de sus trabajos de metalistería, el cliente de Tetralogia debe suministrar tapas de perfil de plástico de polipropileno, de acuerdo con el diseño específico de la pieza que fabrican. El reto al que se enfrentaban era aportar más valor a sus clientes y ganar en competitividad. Para lograrlo, sabían que tenían que pensar de forma innovadora; así fue como empezaron a explorar métodos alternativos para fabricar sus tapas de plástico.
Ventajas
Personalización de piezas
Posibilidad de personalizar cada pieza de forma rentable. Tetralogia aprovechó esta ventaja y decidió mantener la estructura del molde de aluminio, pero individualizar cada diseño, de modo que el interior se imprimió con un núcleo y cavidades únicos para cada molde.
Optimización del diseño
Modificar el diseño y volver a validarlo
, lo que les permite realizar rápidamente estas
iteraciones y obtener comentarios inmediatos
, lo que da como resultado un diseño optimizado.
Plazos de entrega rápidos y control de la cadena de suministro
Gracias al uso de la impresión 3D, el plazo de entrega se redujo de 3-4 semanas a 2 días y medio.
Ventaja competitiva gracias a un ahorro de costes «
»
En tan solo 48 horas, ahora pueden validar el diseño, modificarlo y volver a validarlo sin incurrir en costosos gastos de utillaje, además de reducir los plazos de entrega en un 30 % en comparación con el moldeo por inyección.
Reto
Anteriormente, el cliente de Tetralogia utilizaba la tecnología de moldeo por inyección (MI) para fabricar moldes de aluminio en series cortas de entre 1.000 y 3.000 piezas, o moldes de acero en grandes series de varias decenas de miles de unidades. El cliente de Tetralogia decidió invertir en el moldeo por inyección incorporando maquinaria propia para fabricar moldes.
Cuando fabricaban moldes de aluminio, las piezas se moldeaban por inyección a temperaturas de entre 220 y 230 °C, aplicando baja presión. El proceso de fabricación de un molde de aluminio para la parte superior de un perfil duraba entre tres y cuatro semanas, una vez aprobado el diseño de la pieza de plástico. El coste medio del molde oscilaba entre 8 000 y 12 000 €.
Las tapas de perfil tenían diseños sencillos, pero eran fundamentales para la finalización y la entrega de las piezas metálicas. Los plazos de fabricación de los moldes estaban retrasando la salida de los pedidos y cada vez resultaba más difícil conseguir nuevos clientes debido al aumento de la competencia.
Solución y resultado
Tetralogia ofreció al cliente un enfoque innovador para minimizar los costes; propuso seguir utilizando el mismo bastidor de molde, pero sugirió fabricarlo mediante fabricación aditiva, concretamente con las resinas Photocentric LC Magna High Temp DL400.
Una de las ventajas más apreciadas de la impresión 3D es la posibilidad de personalizar cada pieza de forma rentable. Tetralogia aprovechó esta ventaja y decidió mantener la estructura del molde de aluminio, pero individualizar cada diseño, de modo que el interior se imprimió con un núcleo y cavidades únicos para cada molde.
El cliente encontró ventajas tangibles en la tecnología Photocentricen comparación con otros métodos, lo que le proporcionó una ventaja competitiva mayor de lo que había imaginado. Descubrió que, al utilizar la impresora 3D Liquid Crystal , reducía los plazos de entrega en un 30 % en comparación con el moldeo por inyección (MI).
En tan solo 48 horas, ahora pueden validar el diseño, modificarlo y volver a validarlo, lo que les permite realizar rápidamente estas iteraciones y obtener resultados inmediatos que les permiten optimizar el diseño sin incurrir en costosos gastos de utillaje.
Para tiradas de producción superiores a 1.000 o 2.000 unidades, el cliente tendrá que volver a fabricar el núcleo y la cavidad; esto resulta ideal para perfeccionar el diseño y mejorar el concepto original.
El cliente probó varios fotopolímeros de Photocentricy se decantó por la resina HighTemp DL400 debido a sus propiedades de alto rendimiento, que se ajustaban a los requisitos de resistencia térmica que exigía la pieza. Tetralogia inició de inmediato el proceso de producción.
«No podíamos creer el enorme ahorro que suponía la impresión 3D. El coste de la tecnología Photocentricera entre un 80 % y un 90 % más barato, muy lejos de los elevados costes del moldeo por inyección, incluso en series de inyección más grandes, en las que el ahorro seguiría rondando el 60 %-70 %. Igualmente sorprendente fue la reducción de los ciclos de vida: ahorramos un 30 % en los plazos de entrega».
Cliente de Tetralogia
La experiencia de Carlos en el sector del moldeado no tardó en
confirmó que Liquid Crystal era la
impresora 3D para este trabajo.
Carlos Santos
, director general de Tetralogia
Cronograma del proyecto
Día 1
- Optimización del diseño 100 %
Diseño
Tetralogia colaboró con el diseñador del cliente para optimizar el modelo 3D, teniendo en cuenta los efectos de refrigeración y resistencia.
Día 2
- Proceso de impresión 3D 100 %
Impresión
Tetralogia recibió un archivo 3D STEP que incluía las piezas del núcleo y la cavidad, y puso en marcha el proceso de impresión 3D de inmediato mediante:
1. Creación de un archivo STL con una tolerancia de 0,02 mm
2. Configuración de los soportes en Photocentric fuera de la zona de relieve
3. Exportación del archivo propietario Photocentriccon una resolución de 50 micras
4. Preparación de la resina según la ficha técnica (High Temp DL400)
5. Proceso de impresión de 12 a 14 horas
Día 3
- Posprocesamiento. Lavado y curado 50 %
Posprocesamiento
Se completó el proceso de construcción y se inició el posprocesamiento de la «
»:
1. Lavado y curado según las especificaciones técnicas (HighTemp DL400)
2. Retirada de los soportes y lijado donde sea necesario para garantizar que el molde encaje bien en la unión entre el núcleo y la cavidad tras el fresado CNC
3. Taladrado de los eyectores con tolerancia h7 directamente en la pieza final impresa
Liquid Crystal
Impresora 3D LCD de alta resolución y calidad industrial, diseñada para ofrecer precisión y eficiencia en la producción.
DL400 para altas temperaturas
HighTemp DL400 es la primera resina resistente Photocentric que ofrece propiedades superiores tanto en resistencia mecánica como en rigidez