Prototipos para producción en serie

Un prototipo de fundición a la cera perdida eficaz debe ser más que una mera réplica. Debe ser lo suficientemente resistente para realizar ensayos de resistencia, representar con precisión la geometría de la pieza final y servir para validar el concepto. Un prototipo funcional y bien ejecutado es el primer paso crucial para llevar un proyecto de la mesa de diseño a la producción a gran escala.

Signicast ofrece una gama de tecnologías de prototipado adaptadas a las necesidades específicas de cada proyecto, y nuestro equipo de expertos en ingeniería cuenta con una amplia experiencia en la producción de prototipos para diversos sectores y aplicaciones.

Opciones de prototipado para ensayos productivos

Para seleccionar el proceso de prototipado más adecuado, deben determinarse las propiedades físicas y los requisitos de ensayo del componente final. Estos requisitos ayudarán a delimitar las opciones disponibles.

Prototipo con utillaje rígido para series cortas

Si se necesita un proceso de prototipado para producir numerosas piezas que reproduzcan con precisión las propiedades mecánicas y físicas, las dimensiones y las tolerancias del componente final, un prototipo con utillaje rígido para series cortas es la opción más eficaz. Aunque implica un coste inicial de utillaje, permite producir prototipos con un precio unitario inferior al de los procesos que utilizan SLA o PMMA. Si un proyecto exige un prototipo exacto y ensayos rigurosos de límite elástico, un prototipo con utillaje rígido es la solución óptima.

Modelo de cera impreso en 3D

Para la validación del diseño, la prueba de concepto, la validación del llenado o la reproducción de las propiedades mecánicas de un componente de fundición a la cera perdida, los modelos de cera impresos en 3D ofrecen eficiencia y plazos de entrega rápidos. Estos modelos se producen internamente en cuestión de horas y se transforman de inmediato en componentes metálicos funcionales. Los recientes avances tecnológicos han simplificado la validación de los acabados superficiales de estos prototipos. La principal limitación de este proceso es el tamaño del componente, ya que las impresoras solo pueden procesar piezas aproximadamente del tamaño de un cubo de Rubik o más pequeñas.

SLA (estereolitografía)

La SLA es similar a los modelos impresos en 3D, pero se utiliza cuando el tamaño de la pieza supera la capacidad de nuestra impresora 3D, normalmente alrededor del tamaño de una hoja de papel (de 6 a 8 pulgadas de alto). Al igual que los modelos de cera impresos en 3D, los prototipos SLA reproducen las propiedades mecánicas de un componente de fundición a la cera perdida y son valiosos para el prototipado destinado a validar el ajuste y el diseño. La principal diferencia, aparte del tamaño, es que la eliminación del modelo en SLA requiere más trabajo manual.

PMMA (polimetilmetacrilato)

Los modelos de PMMA se asemejan a los modelos SLA y pueden admitir piezas de mayor tamaño que las adecuadas para SLA. Al igual que los modelos de cera en 3D y SLA, el PMMA resulta útil para perfeccionar los acabados superficiales, validar el ajuste y el diseño, y reproducir las propiedades mecánicas de un componente de fundición a la cera perdida. El PMMA también es un buen indicador de la resistencia y repetibilidad de geometrías complejas.

Mecanizado a partir de material macizo

El mecanizado a partir de barra maciza suele ser un proceso muy rápido, ideal para producir piezas dimensionalmente precisas destinadas a evaluar el ajuste y realizar pruebas de concepto. Para garantizar la rapidez, este proceso es más adecuado para piezas de aleación de aluminio de bajo volumen. El mecanizado de aceros inoxidables y aceros al carbono requiere más tiempo, lo que puede incrementar los costes.

DMLS (sinterización directa de metal por láser)

Este proceso es adecuado para prototipos con geometrías complejas y características precisas que no pueden realizarse con utillaje. Sin embargo, es importante tener en cuenta que DMLS no siempre puede igualar las propiedades mecánicas de una auténtica fundición a la cera perdida. Aunque es excelente para pruebas de concepto y demostraciones, podría no resistir ensayos en condiciones reales.

¿Qué proceso de prototipado es más eficaz para la producción en serie?

Durante el lanzamiento exitoso de un producto, pueden utilizarse combinaciones de distintos procesos. El proceso de prototipado óptimo para cada fase de ensayo depende del alcance del proyecto y de su proximidad al lanzamiento del producto.

A medida que el proyecto se acerca a la producción en serie, se recomienda pasar a una serie de fundición a la cera perdida de corta duración con utillaje rígido. Esto permite realizar ensayos exhaustivos y validar todos los requisitos del componente final.

Maximizar el valor del prototipo

Un aspecto crucial del prototipado, aunque a menudo se pasa por alto, es involucrar al proveedor en una fase temprana del diseño. Lo ideal es diseñar el prototipo para lograr una fabricabilidad óptima, y la forma más directa de conseguirlo es colaborar con ingenieros de diseño con experiencia en fundición a la cera perdida. Este enfoque proactivo puede evitar contratiempos durante el prototipado, como la necesidad de rediseñar una pieza para garantizar un flujo y una solidificación adecuados en el molde, la colabilidad o la compatibilidad de la aleación.