¿Cómo revolucionará la impresión 3D la fabricación?

TL; DR – ABSOLUTAMENTE.

Respuesta larga: llevará tiempo.

En mi humilde opinión , la impresión 3D actualmente tiene dos propósitos:

1. Trucos de consumo y trucos de fiesta.

Anexo A:

“PACIENCIA DEBES TENER mi joven padawan”

Divertido. Emocionante para crear algo de la nada. Pero no muy útil. ¿Cuántas cabezas de Yoda son necesarias para tener una gran fiesta?

* Como nota al pie, creo que esto cambiará en el futuro cercano ya que ya hay elementos impresos en 3D útiles. La única pregunta aquí es si las impresoras 3D serán algo que posean muchas personas. En este punto, no veo que eso suceda. Creo que serán las corporaciones las que puedan producir y entregar de manera más eficiente.

2. Prototipos rápidos

Mi empresa, MorphoMFG, ayuda a las empresas a producir sus productos en China. La mayoría de nuestros clientes provienen de las dos plataformas de crowdfunding más grandes Kickstarter e Indiegogo. Actualmente estamos en la lista de socios recomendados para la fabricación con ambos.

Crear un MVP (producto viable mínimo) es imprescindible para lanzar campañas más rápido e invertir menos capital en el proyecto.

Hemos comenzado una nueva iniciativa llamada FTM (First To Market) (haga clic para FB Group).

El objetivo es crear prototipos (a través de tecnologías de impresión 3D) que cumplan 2 criterios para lanzarse en Kickstarter:

1. Un prototipo parece / se siente listo para la campaña. Con esta campaña se cumplen todos los activos necesarios para el lanzamiento: fotografía, contenido, video.
2. Demuestre toda la ciencia y tecnología detrás del producto y brinde esta información a nuestros clientes. Si no proporciona esta información, tendrá escépticos (también conocidos como TROLLS ) que destrozarán su campaña.

Estos 2 criterios simples cambiarán la forma en que las personas se acercan a la fabricación de productos. Antes de la industria de crowdfunding, el desarrollo de productos podría llevar años. Desde la llegada del crowdfunding, este proceso se puede acortar a un promedio de 4 a 6 meses.

A través de nuestro nuevo proceso, esperamos reducir esto a 4–6 semanas.

Debido a la falta de recursos y experiencia, no hay muchas empresas que adopten este enfoque. En los próximos 10 años, a medida que la tecnología se simplifique y la maquinaria se vuelva más barata, se generalizará y acortará el tiempo y los costos de producción. Marca mis palabras.

La impresión 3D es solo otra tecnología para la fabricación. Impresión 3D, es ideal para el trabajo de prototipos, donde está iterando diferentes diseños, probando cosas. La impresión 3D es demasiado costosa. La impresión 3D es perfecta.
La impresión 3D es muy buena para producir formas orgánicas, donde el material solo se usa en las áreas de estrés y se elimina. ¿Revolucionará la fabricación? No en realidad no. Lo acelerará. Es más fácil y rápido crear varios prototipos, más rápido probar ensambles o ver si la forma es lo suficientemente agradable, sin tener que fresar de la manera compleja. Utilizan la impresión 3D para generar nuevas piezas para probar rápidamente en el túnel de viento.

Morphedo es el mejor proveedor de servicios de impresión 3D. Ofrecen servicios de impresión 3D en más de 20 materiales y más de 5 tipos diferentes de técnicas de impresión 3D que pueden satisfacer todos los tipos de requisitos de impresión 3D.

Todavía no, pero podrían hacerlo pronto.

Olvídese, por ahora, de reemplazar la fabricación centralizada de alto volumen con capacidad de impresión 3D distribuida. Suena bien, pero las restricciones siguen siendo un obstáculo.

Pero ahora hay moldes de inyección de bajo volumen que se pueden imprimir en 3D. Anteriormente, los prototipos y los análisis de muestras necesitaban moldes extremadamente blandos, inexactos y buenos para una o dos tomas, o bien tenía que cortar herramientas de acero que requerían tiempo, costo y riesgo. Pero ahora puede imprimir en 3D moldes de inyección buenos para 100 o 200 piezas. Este es un gran avance en términos de flexibilidad y tiempo de comercialización.

En general, la impresión 3D puede mejorar la velocidad de creación de prototipos, que en sí misma está cambiando el juego.

Es muy fácil desarrollar piezas de metal en 3D a partir de un archivo digital. Con la tecnología CAD 3D, las técnicas de impresión 3D en metal ayudan con las carpetas, los láseres y las boquillas térmicas para desarrollar elementos robustos y con características internas mínimas.

La impresión 3D en metal ha traído una verdadera revolución sensorial en el mundo de la fabricación y está aumentando con su importancia. Varias compañías compiten para establecer su supremacía en el mercado.

La impresión 3D en metal se utiliza en piezas de series pequeñas y también en una fabricación final de piezas. Podría tratarse de joyas, piezas funcionales y accesorios de cocina, por nombrar solo algunos.

Desde los últimos años, la impresión 3D en metal está ganando importancia. Puede ahorrar dinero y tiempo y dar un producto muy deseado. La impresión 3D en metal permite a los ingenieros producir piezas complicadas sin obstáculos.

Stratasys, que resultó ser un líder, ha anunciado sus planes para ingresar al mercado de la impresión 3D en metal.

Tipos comunes de impresión en metal 3D

Fusión selectiva con láser

SLM necesita ayuda del láser para fundir y agregar los polvos. Es una buena forma de organizar aleaciones.

Lea más en: Impresión 3D en metal: una gran tecnología revolucionaria

¿El proceso es lento? No lo creo. Por ejemplo, estoy haciendo una máquina de archivo. Estoy fundiendo ese marco principal de aluminio. Entonces necesito hacer un molde.

Hacer ese molde de madera, relleno y pintura (la forma tradicional) me costaría 1 quizás 2 días. Con la impresora, la encendí, la calenté y comencé a imprimir. Luego y seguí haciendo otras cosas y 3 horas productivas después tuve el molde. Entonces, no, no es increíblemente lento.

¿Revolucionará la fabricación? No en realidad no. Lo acelerará. Es más fácil y rápido crear varios prototipos, más rápido probar ensambles o ver si la forma es lo suficientemente agradable, sin tener que fresar la forma compleja.

Por ejemplo, en la Fórmula 1 (algo que no se conoce por falta de velocidad) usan la impresión 3D para generar rápidamente nuevas piezas para probar en el túnel de viento. Si lo usan, sabes que no hay una solución mejor por ahí.

La impresión 3D es solo otra tecnología para la fabricación. Tiene fortalezas y debilidades, por lo que realmente depende de para qué lo quieras usar.

Si tiene una parte poco estresada, esa es una forma extraña, de la que no necesita muchas o no las necesita rápidamente: impresión 3D. Esta es la razón por la que es excelente para el trabajo de prototipo, donde está iterando diferentes diseños, probando cosas. No puedes prepararte para esto, es demasiado caro. La impresión en 3D es perfecta.

Si tiene una parte muy estresada, con tolerancias estrechas, y necesita que 20,000 de ellas se hagan al mes, no la impresión en 3D. Demasiado lento, demasiado inexacto, y las propiedades del material pueden no ser lo que necesita.

Curiosamente, una de las áreas más débiles de la impresión 3D es la fase de diseño. La impresión 3D es muy buena para producir formas orgánicas, donde el material solo se usa en las áreas de estrés y se elimina donde no está. Piense en un arrecife de coral, ese tipo de estructura. Desafortunadamente, ese tipo de estructura es (por el momento) bastante difícil de modelar en 3D en un software CAD. CAD está estructurado para el tipo de formas con las que puede trabajar el mecanizado tradicional: líneas rectas, formas prismáticas, etc. El próximo gran paso para la impresión 3D será el desarrollo de sistemas CAD que realmente puedan explotar el potencial que tiene.

Polvo de impresión 3D : el mercado mundial de polvo de impresión 3D ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años. La creciente demanda de componentes de aeronaves ligeras con una funcionalidad superior está impulsando principalmente la demanda de polvo de impresión 3D. La creciente demanda de componentes de motores a reacción impulsa una demanda significativa de polvo de impresión 3D. Además, la creciente demanda de implantes médicos en la población anciana impulsa el mercado del polvo de impresión 3D. Sin embargo, se prevé que la falta de conciencia y las barreras económicas dificulten el crecimiento en el mercado de polvos de impresión 3D.

Se están llevando a cabo programas mejorados de investigación e innovación para introducir el desarrollo tecnológico en el mercado del polvo de impresión 3D. Se prevé que tales iniciativas creen oportunidades emergentes en el mercado, permitiendo la accesibilidad de los polvos de impresión 3D a los fabricantes de pequeña y mediana escala.

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El hecho de que cualquiera pueda descargar un objeto físico de Internet e imprimirlo en 3D en su habitación definitivamente tiene el potencial de revolucionar la fabricación y las cadenas de suministro.

¿Por qué sus hijos irían a Toys R ‘Us si solo pueden descargar el juguete e imprimirlo en casa? (que puede ser aún más divertido e interactivo)

¿Por qué irías a la ferretería a comprar una llave inglesa cuando puedes descargar una llave inglesa e imprimirla en casa?

¿Por qué necesitaría tantos conductores de camiones para transportar mercancías cuando las personas están imprimiendo en 3D esas mercancías en casa por 1/10 del costo?

Entonces, sí, creo que las impresoras 3D pueden potencialmente revolucionar la fabricación (a pequeña escala).

Lea este artículo, espero que pueda ayudarlo a comprender la impresión 3D en la fabricación en tierra.

El diseño y la fabricación del producto está experimentando un cambio revolucionario con el advenimiento de la fabricación aditiva. El uso de la impresión 3D no solo ha transformado la forma en que se hacen las cosas, sino que también ha impactado el diseño, abriendo nuevas oportunidades comerciales para los actores del mercado. Además, la mejora continua en la tecnología de impresión 3D y la disponibilidad de materiales está reduciendo aún más el costo de adoptar esta tecnología. Al tocar nuestra vida cotidiana, la fabricación aditiva ya no es una tecnología de nicho. De hecho, se está utilizando en diversas industrias regularmente. [1]

La disminución significativa en la manufactura estadounidense debido a los bajos costos de mano de obra en países como China se está reduciendo gradualmente. Aunque el costo de fabricación en estos países es más bajo, desafíos como la gran distancia involucrada en el desarrollo de productos han llevado a complicaciones. El tiempo de entrega es mayor y el costo de importación y exportación, envío e inventario es mayor. Además, el principal problema de trabajar con fabricantes distantes no es ayudar en el diseño óptimo del producto y los objetivos de desarrollo. Además, existe una gran conciencia entre los clientes con respecto al cambio climático y el requisito de apoyo a las economías locales, lo que agrega un incentivo moral para las empresas que están interesadas en fabricar productos localmente.

Notas al pie

[1] El impacto de la impresión 3D en la fabricación en tierra

Con los métodos de fabricación tradicionales, no es práctico fabricar un solo artículo o una pequeña serie de productos; es simplemente demasiado costoso, tanto en términos de tiempo como de dinero. Asegurar el espacio de la fábrica, establecer una línea de producción y adquirir plantillas y accesorios conlleva costos sustanciales que no pueden justificarse para algunos artículos.

Las empresas y los fabricantes por igual ahora pueden esperar que las impresoras 3D hagan más a un costo menor. Como resultado, la tecnología ahora tiene aplicaciones más amplias más allá de la simple creación de prototipos: las piezas impresas en 3D están teniendo un impacto real en el proceso de fabricación.

Aquí hay algunas formas en que la impresión 3D está revolucionando la fabricación:

1. Eliminando desperdicios

En la impresión 3D, solo necesita comprar el material que realmente necesita. Esto no solo ahorra costos de material, sino que también elimina la necesidad de fundir chatarra, lo que significa que no hay desperdicio de recursos.

2. Hacer productos inmortales

En la impresión 3D, en lugar de almacenar un número limitado de partes físicas en un inventario, las partes se almacenarían digitalmente, indefinidamente. Si necesita una pieza de repuesto, simplemente puede imprimirla usted mismo.

3. Personalización infinita

Con la impresión 3D, la empresa puede crear piezas personalizadas que no se podrían crear mediante ningún otro proceso. Al mismo tiempo, la impresión 3D de estas piezas les está ahorrando decenas de miles de dólares.

4. Cambiar la cadena de suministro

La fabricación aditiva les da a los consumidores poder sobre lo que compran y crean. Con este control viene un cambio en cómo y dónde se producen estos artículos. La cadena de suministro tradicional, donde los centros de producción especializados están conectados por la logística global, no se aplica al mundo de la impresión 3D.

La impresión 3D es en gran medida una solución de fabricación doméstica (además de ser una excelente herramienta de creación de prototipos o de fabricación única).

Hemos visto esto antes con impresoras comunes que permitían a las personas imprimir en casa en lugar de escribirlo o dárselo a impresoras externas.

Existen ejemplos como este en casi cualquier industria donde alguna nueva tecnología o modelo comercial disruptivo democratiza los servicios dentro de esa industria.

A menudo conduce a una sensación de amenaza, pero también a la necesidad de adaptarse al nuevo entorno. En los casos en los que puedo pensar, esto no tuvo el efecto de trasladar el negocio de la industria anterior a la nueva, sino que tuvo el efecto de ampliar la industria a mercados completamente nuevos que no se podían predecir antes. Casi todos ganan, viejos y nuevos.

Bueno, casi. Si los jugadores de la vieja industria se clavan en la arena, son dinosaurios y se extinguirán.

Respondiendo a su pregunta: la industria manufacturera necesitará adaptar sus servicios, equipos y modelo de negocio para hacer espacio para la distribución y la micro fabricación. Sin embargo, ese nuevo mercado para la manufactura distribuida y la micro fabricación conducirá a innovaciones de productos que acelerarán la necesidad de fabricación en masa, o al menos fabricación en serie que no sea rentable en impresoras 3D.

Veo muchas oportunidades para la fabricación tradicional siempre que se adapten.

¿Las impresoras 3D personales están revolucionando la fabricación?

No, las impresoras 3D son excelentes para piezas plásticas únicas

Pero para cualquier volumen, son y siempre serán mucho más caros que técnicas como el moldeo por inyección.

Para las partes metálicas se aplica lo mismo.

Para piezas únicas (o pequeñas series de producción), piezas obsoletas o arreglar algo para lo que no puede obtener la pieza – EXCELENTE

Para fabricación a gran escala – NO

Aunque en la fabricación a gran escala, esperaría que se usaran impresoras 3D para cosas como herramientas de inspección y prototipos

respuesta corta no, las impresoras 3D de grado del consumidor son lentas, la precisión puede ser impredecible, la probabilidad de una impresión errónea por muchas razones es alta.

Las impresoras 3D, y especialmente las impresoras personales / de consumo / reprap son mejores cuando se usan como una herramienta de creación de prototipos, diseñas una pieza, herramienta o lo que quieras diseñar. lo imprime, lo prueba, lo arregla, lo sintoniza o lo que sea necesario para que sea un mejor producto, imprímalo nuevamente, enjuáguelo y repítalo hasta que tenga el producto perfecto.

en este punto, si desea fabricarlo en masa, necesitaría una herramienta diferente para hacerlo de manera rápida, eficiente y mantener el precio lo más razonable posible.

pero sí, las impresoras 3D pueden revolucionar la fabricación en el aspecto de que la creación de prototipos ahora es mucho más fácil para los ingenieros y ciudadanos para crear productos para fabricar, lo que significa que la impresión 3D es buena para los negocios y las empresas se adaptarán para sacar el máximo provecho.

Las impresoras 3D son más evolutivas que revolucionarias. Lo que hace la impresora 3D en muchos casos es acelerar el proceso de desarrollo al permitir que se realicen prototipos de forma rápida y económica eliminando otros procesos y pasos costosos. Además, también le permiten al equipo de diseño la capacidad de evaluar el prototipo y realizar modificaciones de diseño rápidamente y hacer comparaciones con la alternativa, o, de acuerdo con los métodos de diseño experimental de Taguchi, ejecutar simultáneamente varios prototipos simultáneamente y evaluar el resultados en ciclos mucho más cortos.

No puedo hablar por todas las industrias. Existen aplicaciones claramente útiles para la impresión en 3D, pero en general, son más útiles para los prototipos o las piezas únicas. No es realmente una herramienta de producción en masa. Mucha gente está trabajando duro para encontrar mejores usos para esta tecnología, pero hasta ahora, han hecho poco por la fabricación en masa. Vería a las impresoras 3D primo lejano, el brazo robótico, como los verdaderos soldados de la revolución de la fabricación.

Aún no. Tal vez lo hagan algún día, pero actualmente, la impresión en 3D no es lo suficientemente rápida, confiable o precisa como para reemplazar cualquiera, pero las herramientas de fabricación y diseño más simples son demasiado difíciles de usar.

He impreso en casa algunas cosas simples: piezas de juego, manijas de puertas, incluso reemplazos de tapacubos, pero he estado diseñando cosas en 3D durante décadas, la mayoría de las personas no tienen y no tienen la experiencia necesaria para hacer algo complejo. E incluso si lo hicieran, las impresoras asequibles solo fabrican plástico de un solo color con tolerancia limitada.

Pero … a medida que mejore la impresión en 3D, comenzará a hacerse cargo de algunas manufacturas, especialmente en juguetes y herramientas y artículos altamente personalizados.

Realmente necesita un adivino, en lugar de un analista especulativo para esta respuesta. Sin embargo, ofrecería a Ray Kurzweil como referencia, ya que es una de las mentes más brillantes del planeta y tiene sus pies firmemente integrados en las tecnologías actuales y futuras.

Es lento, pero todavía lleva menos tiempo que tener que configurar un proceso tradicional.

Tenemos algunos componentes que tardan 4 horas en imprimirse en la generación actual de impresoras 3D (de consumo). Si tuviéramos que fabricar estas piezas manualmente, tendríamos que tener alguna maquinaria CNC muy costosa, además de tener que contratar técnicos capacitados para operarlas; o tendríamos que pasar mucho tiempo fresando a mano la pieza.

Para nosotros, una impresora 3D representa el costo más bajo, la opción de mano de obra más baja para la ingeniería ligera, y aún es más rápida que la fabricación manual, y es más rápido que tener que modificar una línea de producción para cantidades pequeñas.

Es lento, pero en algunos casos parece tener sentido. Acabo de leer, no recuerdo dónde, que una compañía que fabrica motores a reacción comenzó a usar la impresión 3D para hacer moldes para parte de la pieza. El uso de la impresión 3D para eso les ahorró toneladas de tiempo y dinero en comparación con los métodos tradicionales. Muy bien, ¿eh?