Prototipado para la producción en serie

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 dibujo a la producción a gran escala.

Signicast ofrece diversas 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 realizar pruebas

Para seleccionar el proceso de prototipado más adecuado, deben definirse las propiedades físicas y los requisitos de prueba del componente final. Estos requisitos permitirán delimitar las opciones disponibles.

Prototipo con herramental duro para series cortas

Si se requiere 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 herramental duro para series cortas es la opción más eficaz. Aunque implica un costo inicial de herramental, permite producir prototipos con un costo unitario menor que los procesos que utilizan SLA o PMMA. Si un proyecto requiere un prototipo exacto y pruebas rigurosas del límite elástico, un prototipo con herramental duro es la solución óptima.

Modelo de cera impreso en 3D

Para la validación del diseño, la comprobación del 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 tiempos de respuesta 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 menores.

SLA (estereolitografía)

El 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 altura). Al igual que los modelos de cera impresos en 3D, los prototipos de SLA reproducen las propiedades mecánicas de un componente de fundición a la cera perdida y son valiosos para validar el ajuste y el diseño. Además del tamaño, la principal diferencia es que la eliminación del modelo en SLA es más manual.

PMMA (polimetilmetacrilato)

Los modelos de PMMA son similares a los de SLA y permiten fabricar piezas más grandes que las adecuadas para SLA. Al igual que los modelos de cera en 3D y el 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 es un buen indicador de la resistencia y repetibilidad de geometrías complejas.

Mecanizado a partir de barra maciza

El mecanizado a partir de barra maciza suele ser un proceso muy rápido, ideal para producir piezas dimensionalmente precisas que permitan evaluar el ajuste y comprobar el concepto. Para garantizar rapidez, este proceso es más adecuado para piezas de bajo volumen fabricadas con aleaciones de aluminio. El mecanizado de aceros inoxidables y aceros al carbono requiere más tiempo, lo que puede incrementar los costos.

DMLS (sinterizado directo de metal por láser)

Este proceso es adecuado para prototipos con geometrías complejas y características precisas que no pueden obtenerse con herramental. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el DMLS no siempre reproduce las propiedades mecánicas de una verdadera fundición a la cera perdida. Aunque es excelente para la comprobación de conceptos y demostraciones, podría no resistir pruebas en condiciones reales.

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

Durante el lanzamiento exitoso de un producto, pueden utilizarse distintos procesos combinados. El proceso de prototipado óptimo para cada etapa de prueba 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 corrida corta de fundición a la cera perdida con herramental duro. Esto permite realizar pruebas exhaustivas y validar todos los requisitos del componente final.

Maximice el valor de los prototipos

Un aspecto crucial del prototipado, aunque con frecuencia se pasa por alto, es involucrar al proveedor desde las primeras etapas del diseño. Lo ideal es diseñar el prototipo para lograr una manufacturabilidad 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 con la aleación.