Fabricación de piezas mecánicas y prototipos creados mediante impresión 3D de HP

SIGMADESIGN crea piezas de repuesto impresas 3D para una máquina etiquetadora de fruta.

Sector

Desafío

Ahorrar tiempo y dinero, así como mejorar el diseño de las herramientas de equipos de gran valor que se venden en volúmenes reducidos.

Resultados

HP Multi Jet Fusion ha permitido a SIGMADESIGN conseguir su objetivo e identificar otras 877 oportunidades de herramientas impresas en 3D.

Material

Tecnología

DESAFÍO

Fabricación de piezas mecánicas industriales con impresión 3D para optimizar los costes y los plazos de entrega

SIGMADESIGN es una empresa de servicios de diseño, desarrollo e ingeniería que ofrece soluciones que permiten a los clientes no solo llevar sus productos del concepto a la producción, sino también ir mucho más lejos.

SIGMADESIGN ha colaborado con HP en el desarrollo de la solución de impresión 3D de HP Jet Fusion y, de forma conjunta, han concebido formas en las que podrían utilizarla para imprimir tanto herramientas como piezas de repuesto en 3D.

Dado que uno de los clientes de SIGMADESIGN necesitaba unas piezas para una máquina etiquetadora de fruta, decidió sopesar sus opciones. Una técnica de fabricación tradicional, como el mecanizado CNC, resultaba cara, especialmente para tiradas cortas de piezas complejas.

Asimismo, los costes son bastante elevados cuando hay que cambiar o modificar piezas. La primera aproximación de SIGMADESIGN a la impresión 3D fue con una impresora 3D de FDM, pero la pieza no cumplía los requisitos de calidad de la empresa ya que era demasiado porosa y no lo suficientemente resistente.

Al final, y con la esperanza de ahorrar tiempo y dinero y mejorar el diseño, SIGMADESIGN se decantó por la tecnología HP Multi Jet Fusion (MJF) para imprimir en 3D las herramientas que necesitaba para la máquina.

Las piezas que se produjeron con la impresora 3D de HP Jet Fusion 4200 tenían una calidad superior. De acuerdo con SIGMADESIGN, no goteaban y eran lo suficientemente duraderas como para poder utilizarse en un entorno de producción.

«La solución de impresión 3D de HP Jet Fusion nos permitió optimizar piezas que mejoraron el diseño general de la máquina etiquetadora de fruta y, al mismo tiempo, redujeron costes. Gracias a la tecnología HP Multi Jet Fusion, hemos podido crear piezas en menos tiempo y simplificar la producción».

Bill Huseby, presidente y director general de SIGMADESIGN

SOLUCIÓN

Fabricación de piezas mecánicas industriales y piezas de repuesto con HP Multi Jet Fusion

Uno de los principios básicos de SIGMADESIGN es «crear prototipos de forma rápida y frecuente». Debido a que la tecnología Multi Jet Fusion de HP apenas requiere configuración, los prototipos se pueden producir de manera rápida y económica, sin sacrificar la calidad de las herramientas impresas en 3D.

Esto ha permitido a los ingenieros crear una versión de la pieza utilizando el software CAD para, a continuación, probar e iterar rápidamente su diseño en el entorno físico.

El material de nailon utilizado en las impresoras 3D Jet Fusion de HP ofrecía la solidez, resistencia a la abrasión y superficie de apoyo necesarias para esta aplicación. Cuantas menos iteraciones se necesitaban, más eficiente resultaba el diseño y la impresión en 3D de varias iteraciones de la pieza.

RESULTADOS

Iteraciones rápidas para la creación de prototipos y fabricación de piezas mecánicas

SIGMADESIGN descubrió que la producción de una de sus piezas, un accesorio aplicador de vacío, con la tecnología HP Multi Jet Fusion les suponía un ahorro de 32 000 dólares en comparación con el método de mecanizado tradicional.

El equipo de ingenieros disfrutó de la nueva libertad de diseño que les brindaba la tecnología HP Multi Jet Fusion, con la que pudieron crear las piezas de manera aditiva, capa a capa. El mecanizado CNC y otras tecnologías sustractivas, que eliminan material para fabricar la pieza, presentan muchas limitaciones de producción.

Ya sin esas restricciones de diseño, pudieron crear herramientas y piezas de repuesto impresas 3D que se adaptaban al espacio disponible, en lugar de tener que diseñar la máquina para que se adaptara a determinadas piezas. Además, los ingenieros de SIGMADESIGN identificaron otras 877 oportunidades para dichas aplicaciones.

«Gracias a la solución de impresión 3D de HP Jet Fusion 3D, pudimos desarrollar herramientas impresas en 3D de forma más rápida y producirlas en lotes pequeños, prácticamente en función de la demanda», explicó Matt Cameron, vicepresidente de ingeniería de SIGMADESIGN.

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Exenciones de responsabilidad

Todas las imágenes se ofrecen por cortesía de SIGMADESIGN
Las soluciones de impresión 3D de HP Jet Fusion que emplean material HP 3D de alta reutilización PA 12, ofrecen una tasa de reutilización de polvo de hasta el 80 %, lo que supone la producción de piezas funcionales en cada lote. En el caso de las pruebas, el material se envejece en condiciones de impresión reales y se realiza el seguimiento del polvo durante generaciones (para su reutilización en el peor de los casos). Posteriormente, se fabrican piezas de cada generación y se prueban las propiedades mecánicas y la precisión.

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