FABRICACIÓN 3D
Fabricación 3D: del diseño digital a la línea de producción
Fabricación 3D: del diseño digital a la línea de producción
La fabricación 3D expande y amplía el diseño digital, lo que permite que se utilice en todo el flujo de trabajo de fabricación.
Un hombre que sostiene un panel de control está de rodillas junto a una gran impresora 3D¿Qué es la fabricación 3D?
La fabricación 3D es el arte y la ciencia de construir algo con diseño y producción digitales en 3D en cada paso, desde el primer concepto hasta el resultado final de la línea de producción.
Profesores y estudiantes trabajan con Autodesk Fusion en el laboratorio de CNC en Diablo Valley College en Pleasant Hill, CaliforniaEl proceso de fabricación 3D
La tecnología de fabricación 3D comienza con el diseño digital de un producto u objeto en software de fabricación 3D. El programa actúa como la única fuente de información de todo el proceso de fabricación. A medida que los ingenieros y los diseñadores iteran y perfeccionan el diseño, se conecta con los dispositivos de la línea de ensamblaje como impresoras 3D para mantener el proceso en marcha y dar a los fabricantes la libertad de experimentar.
Por ejemplo, cuando un diseñador envía un diseño a una impresora 3D, las instrucciones para aplicar capas proceden directamente del modelo 3D de una plataforma de software de estilo CAD. El software de preparación de construcción separa el modelo 3D en capas que el dispositivo aplicará a la construcción. Los datos abarcan eficazmente las coordenadas digitales enviadas a un cabezal de impresión, una boquilla o un extrusor.
Los datos proceden directamente de la representación 3D del diseño, que afecta a todas las partes del proceso de fabricación.
La fabricación tradicional que utiliza tornos o fresas es un proceso sustractivo que elimina gradualmente material de una pieza sin forma de madera, metal, plástico, etc. para llegar al diseño previsto.
La incorporación de cambios de diseño es compleja, estática y costosa cuando se utilizan procesos sustractivos tradicionales. En cambio, la fabricación 3D puede producir un objeto nuevo cada vez. Se puede implementar en cualquier escala necesaria para realizar cambios, o puede crear rápidamente prototipos o probar cambios en los proyectos fuera de los flujos de trabajo principales.
El software de fabricación 3D ha encontrado un hogar natural en varias industrias y sectores, como la automoción, el sector aeroespacial, la defensa, la medicina y muchos más.
El software de fabricación 3D también hace que los artefactos de procesamiento sean más baratos, lo que reduce los costes generales en sectores como el petróleo y el gas o la ingeniería mecánica. Como su capacidad se puede adaptar a fabricar tan solo un producto (o innumerables variaciones físicas del mismo producto), ofrece propiedades de personalización únicas perfectas para los sectores de salud y dispositivos médicos.
Tipos de fabricación 3D
En la fabricación se utilizan varios tipos de fabricación aditiva, o impresión 3D, entre los que se incluyen:
En la fabricación se utilizan varios tipos de fabricación aditiva, o impresión 3D, entre los que se incluyen:
Extrusión
Un trozo de hilo termoplástico se desenrolla de una bobina y pasa por un extrusor (un instrumento similar al cabezal de impresión de una impresora de inyección de tinta de consumo) que calienta el material para aplicarlo en la estructura, una capa plana cada vez.
Un trozo de hilo termoplástico se desenrolla de una bobina y pasa por un extrusor (un instrumento similar al cabezal de impresión de una impresora de inyección de tinta de consumo) que calienta el material para aplicarlo en la estructura, una capa plana cada vez.
Polimerización VAT
Con aplicaciones y salidas similares a los métodos de extrusión, la polimerización VAT utiliza resinas líquidas calentadas mediante una luz concentrada ultravioleta o láser que convierte el material en plástico duro donde toca la resina y forma la siguiente capa de la estructura.
Con aplicaciones y salidas similares a los métodos de extrusión, la polimerización VAT utiliza resinas líquidas calentadas mediante una luz concentrada ultravioleta o láser que convierte el material en plástico duro donde toca la resina y forma la siguiente capa de la estructura.
Fusión de lecho de polvo
La fusión de lecho de polvo aplica calor o luz para solidificar un material en polvo en el producto final. Esto permite obtener geometrías más detalladas que son más precisas para modelos 3D complejos.
La fusión de lecho de polvo aplica calor o luz para solidificar un material en polvo en el producto final. Esto permite obtener geometrías más detalladas que son más precisas para modelos 3D complejos.
Inyección de material
Como sugiere el nombre, la inyección de material "proyecta un chorro" de material en la superficie de construcción o en la capa anterior directamente a través de una boquilla. Es uno de los pocos procesos de fabricación 3D en los que se aplican varios materiales simultáneamente, aunque está limitado por las entradas de material posibles y la resistencia del material final.
Como sugiere el nombre, la inyección de material "proyecta un chorro" de material en la superficie de construcción o en la capa anterior directamente a través de una boquilla. Es uno de los pocos procesos de fabricación 3D en los que se aplican varios materiales simultáneamente, aunque está limitado por las entradas de material posibles y la resistencia del material final.
Inyección de aglutinante
La inyección de aglutinante también utiliza material en polvo. Sin embargo, en lugar de aplicar el polvo al objeto a través de inyección o endurecimiento, lo extiende sobre el objeto y un agente aglutinante líquido añadido a cada capa garantiza la mejor adherencia posible con la siguiente capa.
La inyección de aglutinante también utiliza material en polvo. Sin embargo, en lugar de aplicar el polvo al objeto a través de inyección o endurecimiento, lo extiende sobre el objeto y un agente aglutinante líquido añadido a cada capa garantiza la mejor adherencia posible con la siguiente capa.
Deposición de energía dirigida
La deposición de energía dirigida se utiliza principalmente para metales y es el proceso que tiene más elementos en común con la soldadura tradicional. El metal en polvo o en forma de alambre se deposita en la estructura y se fusiona en una forma sólida mediante una fuente de energía alta, como un láser.
La deposición de energía dirigida se utiliza principalmente para metales y es el proceso que tiene más elementos en común con la soldadura tradicional. El metal en polvo o en forma de alambre se deposita en la estructura y se fusiona en una forma sólida mediante una fuente de energía alta, como un láser.
Software de Autodesk para fabricación 3D
Empresas que crean con fabricación 3D
Transformación del paisaje residencial
Transformación del paisaje residencial
Casa impresa en 3D de Habitat for Humanity como prototipo para futuras iniciativas de vivienda asequible. Con la potencia de la fabricación 3D, estas viviendas se pueden construir con una velocidad y eficacia sin precedentes.
Casa impresa en 3D de Habitat for Humanity como prototipo para futuras iniciativas de vivienda asequible. Con la potencia de la fabricación 3D, estas viviendas se pueden construir con una velocidad y eficacia sin precedentes.
Descubrimiento de procesos de construcción sostenibles
Descubrimiento de procesos de construcción sostenibles
Utilizar materiales locales para construir hábitats en otros planetas ha sido desde hace mucho una aspiración de exploración extraplanetaria. Ahora, una empresa que fabrica estructuras en 3D podría haber descifrado el código.
Utilizar materiales locales para construir hábitats en otros planetas ha sido desde hace mucho una aspiración de exploración extraplanetaria. Ahora, una empresa que fabrica estructuras en 3D podría haber descifrado el código.
Aceleración del ciclo de producción
Aceleración del ciclo de producción
Delfast, aprovechando el software de fabricación en 3D, revolucionó su proceso de producción de bicicletas mediante la práctica eliminación de la necesidad de crear prototipos. Realizó simulaciones para comprobar la seguridad de las bicicletas y redujo su ciclo de producción de un año a tres meses.
Delfast, aprovechando el software de fabricación en 3D, revolucionó su proceso de producción de bicicletas mediante la práctica eliminación de la necesidad de crear prototipos. Realizó simulaciones para comprobar la seguridad de las bicicletas y redujo su ciclo de producción de un año a tres meses.
Recursos de fabricación 3D
Texto informativo de elemento de texto flexible.
Texto informativo de elemento de texto flexible.
Fabricación 3D con software de Autodesk (inglés)
En esta sesión de Autodesk University, se muestra cómo utilizar Autodesk Fusion para llevar un diseño desde el concepto inicial hasta un prototipo fabricado en 3D.
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Actualización de maquinaria con fabricación 3D
El reacondicionamiento de interfaces para dispositivos existentes está al alcance de un principiante que utiliza este proyecto. Basta con escanear en 3D la herramienta, utilizar el diseño 3D para remodelar la interfaz (como un interruptor de lámpara) y producir las piezas necesarias con impresión 3D.
El reacondicionamiento de interfaces para dispositivos existentes está al alcance de un principiante que utiliza este proyecto. Basta con escanear en 3D la herramienta, utilizar el diseño 3D para remodelar la interfaz (como un interruptor de lámpara) y producir las piezas necesarias con impresión 3D.
El cambio de paradigma de la fabricación (inglés)
La fabricación 3D se está acelerando en todos los sectores del planeta. Vea qué cambios se están produciendo y cómo las empresas de fabricación pueden estar listas para ellos.
La fabricación 3D se está acelerando en todos los sectores del planeta. Vea qué cambios se están produciendo y cómo las empresas de fabricación pueden estar listas para ellos.
Preguntas frecuentes sobre la fabricación 3D
Is 3D printing considered manufacturing?
Absolutely—and in many ways, it is also a better manufacturing process than many traditional methods.
3D manufacturing will open up possibilities in small runs, democratize making in artisanal manufacturing businesses, and enable mass product customization and rapid prototyping that would be impossible using traditional manufacturing methods.
What is the difference between 3D printing and 3D manufacturing?
3D printing refers to the production of a geometry using 3D manufacturing software and an additive manufacturing device or 3D printer.
3D manufacturing has a further reach and refers to using digital manufacturing platforms throughout the entire process, from concepting and design to production of the physical object.
Which industries use 3D manufacturing?
Manufacturing industries in which production time, cost, performance, or any combination are critically important have already widely adopted 3D manufacturing.
Aerospace and automotive use it to make parts and components lighter, better performing, or more sustainably produced.
Engineering, oil, gas, and mining exploration and machinery design use 3D manufacturing to make changes to processes or products inexpensively and quickly, without disruption.
Finally, industries that benefit from custom design, like fashion and medical devices, can reach more users more cost-effectively with 3D manufacturing because designers can change an object incrementally for countless iterations.