Prototipado para producción a gran escala

Un prototipo de fundición a la cera perdida eficaz debe ser más que una simple réplica. Debe ser lo suficientemente resistente para realizar pruebas 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 para atender las necesidades específicas de cada proyecto, y nuestro equipo de expertos en ingeniería cuenta con amplia experiencia en la producción de prototipos para diversas industrias y aplicaciones.

Opciones de prototipado para pruebas eficaces

Para seleccionar el proceso de prototipado más adecuado, se deben determinar las propiedades físicas y los requisitos de prueba del componente final. Estos requisitos ayudarán a reducir las opciones disponibles.

Prototipo con herramental rígido para tiradas cortas

Si se requiere un proceso de prototipado para producir numerosas piezas que coincidan con precisión con las propiedades mecánicas y físicas, dimensiones y tolerancias del componente final, un prototipo con herramental rígido para tiradas cortas es la opción más eficaz. Aunque implica un costo inicial de herramental, produce prototipos a un menor precio por pieza en comparación con procesos que utilizan SLAs o PMMAs. Si un proyecto requiere un prototipo exacto y rigurosas pruebas de resistencia a la fluencia, un prototipo con herramental rígido es la solución óptima.

Modelo de cera impreso en 3D

Para la validación del diseño, prueba de concepto, validación de llenado o para reproducir las propiedades mecánicas de un componente de fundición a la cera perdida, los modelos de cera impresos en 3D ofrecen eficiencia y tiempos de entrega rápidos. Estos modelos se producen internamente en cuestión de horas y se transforman de inmediato en componentes metálicos funcionales. Los avances tecnológicos recientes han simplificado la validación de los acabados superficiales en 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)

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, por lo general 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 de validación de ajuste y diseño. La principal diferencia, además del tamaño, es que la eliminación del modelo en SLA es más manual.

PMMA (polimetilmetacrilato)

Los modelos de PMMA se asemejan a los modelos SLA y pueden alojar piezas más grandes que las adecuadas para SLA. Al igual que los modelos de cera impresos en 3D y SLA, el PMMA es 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 sirve como un buen indicador de la resistencia y repetibilidad de geometrías complejas.

Mecanizado a partir de material macizo

El mecanizado a partir de barra maciza generalmente es un proceso muy rápido, ideal para producir piezas dimensionalmente precisas para 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 toma más tiempo, lo que puede incrementar los costos.

DMLS (sinterización directa de metal por láser)

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

¿Qué proceso de prototipado es más eficaz para la producción a gran escala?

Durante un lanzamiento exitoso de producto, puede utilizarse una combinación de diferentes procesos. El proceso de prototipado óptimo para cada etapa de pruebas depende del alcance del proyecto y de su cercanía al lanzamiento del producto.

A medida que el proyecto se acerca a la producción a gran escala, se recomienda realizar una corrida de fundición a la cera perdida de corta duración con herramental rígido. Esto permite realizar pruebas y validar de forma integral todos los requisitos del componente final.

Maximizar el valor del prototipo

Un aspecto crucial, aunque a menudo pasado por alto, del prototipado es involucrar al proveedor desde las primeras etapas de diseño. Lo ideal es diseñar el prototipo para lograr una manufacturabilidad óptima, y la manera más directa de lograrlo 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 asegurar el flujo y la solidificación adecuados en el molde, la colabilidad o la compatibilidad de la aleación.