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Prototipado Sustractivo Rápido Documentación Técnica Página 4 Soluciones de prototipado rápido y fabricación Hay dos métodos característicos de prototipado rápido y fabricación que son constantemente evaluados y comparados cuando las empresas buscan sistemas para implementar en sus procesos de fabricación: aditivo y sustractivo. Cada metodología de fabricación es adecuada para diferentes aplicaciones y diferentes criterios empresariales. A medida que las empresas buscan sistemas que brinden calidad, tiempos de entrega rápidos y costos reducidos, las tecnologías sustractivas permanecen a la vanguardia, brindando al usuario la habilidad de diseñar, prototipar y fabricar en materiales finales. En contraste, la fabricación aditiva genera prototipos y partes, generalmente en un material secundario, pero con un alto grado de flexibilidad y complejidad estructural. Tecnologías aditivas y sustractivas Tecnología Descripción Proceso Material Tecnología 3DP Inyección de resinas Aditivo Compuestos, fundición, elastómeros (usa material exclusivo) CNC – Controlado Numéricamente por Computadora CNC – Controlado Numéricamente por Computadora Creación de Imágenes de Transferencia de Películas FDM – Modelado por Deposición Fundida Impresión de Inyección de Tinta Impresoras de Impacto Máquina fresadora para escritorio Centros de Mecanizado Industrial Solidificación de fotopolímero líquido Sustractivo Sustractivo Aditivo Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), Copolímeros de Acetal, Acrílico, Aluminio, Latón, Delrin, Polietileno de Alta Densidad (HDPE), Alto Peso Molecular (HMW), Polietileno de Baja Densidad (LDPE), Lexan, Lucite, Nylon, Polieteretercetona (PEEK), Policloruro de Vinilo (PVC), Fenólico, Metacrilato, Policarbonato, Polipropileno, Rulon, Teflón, Polietileno de Muy Alto Peso Molecular (UHMW), Ultem, Madera, Materiales aprobados por la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos) y el Gobierno. Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), Copolímeros de Acetal, Acrílico, Aluminio, Latón, Delrin, Polietileno de Alta Densidad (HDPE), Alto Peso Molecular (HMW), Polietileno de Baja Densidad (LDPE), Lexan, Lucite, Nylon, Polieteretercetona (PEEK), Policloruro de Vinilo (PVC), Fenólico, Metacrilato, Policarbonato, Polipropileno, Rulon, Teflón, Polietileno de Muy Alto Peso Molecular (UHMW), Ultem, Madera, Materiales aprobados por la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos) y el Gobierno. Fotopolímero de acrilato exclusivo Inyección de resinas Aditivo Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), material soluble de soporte Cabezales de impresión de inyectores de tinta Máquina de marcado industrial para escritorio Aditivo Sustractivo Grabadores Láser CO 2 Sustractivo Grabadores Láser Fibra Sustractivo Termoplásticos exclusivos Termoplástico de acrilato exclusivo Oro, plata, cobre, platino, latón, aluminio, hierro, acero inoxidable, acrílico, etc. Tela, cuero, vidrio, metales, materiales naturales, papel, plástico, hule, piedra, madera Tela, cuero, vidrio, metales, materiales naturales, papel, plástico, hule, piedra, madera Grabadores Rotativos Rotativo Sustractivo Acrílicos, aluminio, latón, acero inoxidable y vidrio SL – Estereolitografía Solidificación de fotopolímero líquido Aditivo Plásticos termoestables, nanocompuestos Material aglutinado de LS – Aglutinación Láser Aditivo Poliestireno, poliamida, elastómero, polvos metálicos polvo plástico Nota: la tabla representa algunas de las tecnologías aditivas y sustractivas disponibles en el mercado de hoy en día. La Fabricación Aditiva (AM por sus siglas en inglés), también conocida como Fabricación Directa Digital, es el proceso de juntar materiales ya sea fusionando, adhiriendo o solidificando materiales tales como resina líquida o polvos; juntándolos capa sobre capa para producir un objeto a partir de datos de modelado tridimensional. La fabricación sustractiva (SM por sus siglas en inglés) es el proceso de retirar capas de material de un bloque para producir un objeto a partir de datos de modelado tridimensional, datos CAD bidimensionales o código G.
Prototipado Sustractivo Rápido Documentación Técnica Página 5 Sin necesidad de código G: la tecnología sustractiva no es tan “obsoleta” Tanto la tecnología sustractiva como la aditiva compiten por la atención del cliente. Con la introducción de las tecnologías aditivas en los años 80, las tecnologías sustractivas tales como las fresadoras (introducidas en los años 40) y las grabadoras se han reinventado a sí mismas para reducir el tiempo de salida al mercado y acelerar el lanzamiento de nuevas iteraciones de productos basadas en las demandas del consumidor. Los ingenieros y diseñadores de productos gustan de ser capaces de oprimir un botón, salir de las instalaciones y regresar luego para evaluar el producto creado. Esto es ahora posible tanto con la tecnología aditiva como con la sustractiva. Usualmente consideradas "obsoletas", las tecnologías sustractivas están avanzando, se vuelven más pequeñas, más poderosas y más fáciles de usar: factores que las hacen un componente crítico de los procesos de diseño y desarrollo al comienzo del ciclo de desarrollo del producto. En los últimos 20 años, las tecnologías sustractivas han cambiado dramáticamente. Una parte del "anticuado" modelo de producción era la prolongada y a menudo tediosa tarea de escribir el código para el Ventajas de la máquina fresadora de prototipado y fabricación para escritorio MDX: ▪ Acabado de superficie superior sin post procesamiento ▪ Mayor exactitud dimensional para ensamblados de precisión ▪ Mayor opción de materiales para prototipos y partes exactas y repetibles. ▪ Reduce el tiempo de salida al mercado al producir prototipos en las mismas instalaciones empleando materiales de producción. ▪ Permite una transición impecable de I+D (investigación y desarrollo) a producción. programa CNC. No era una tarea fácil: una línea incorrecta de código y se echaba a perder una parte de la producción, incrementando el costo general de producción. Aunque el software CAD tridimensional fue introducido en los años 70, no fue hasta los años 80 en que se introdujo el software de modelado tridimensional complejo de superficie. La introducción del modelado tridimensional complejo de superficie abrió una puerta a las tecnologías que usualmente utilizaban el código G para producir una pieza. Esto optimizó el proceso, y los programas de software CAD integrados reemplazaron a la escritura de código. Comprendiendo que esta parte difícil del proceso hubiera tenido ramificaciones significativas si el código no era desarrollado apropiadamente, las empresas de tecnología sustractiva como Roland empezaron a implementar de antemano el software en el proceso, por tanto eliminando la necesidad de codificación manual. El Prototipado Sustractivo Rápido (Subtractive Rapid Prototyping ó SRP) de Roland ha llevado al CNC más allá de sus raíces tradicionales con la línea de productos MDX. A diferencia de las máquinas CNC de los años 40, las máquinas CNC de hoy son altamente automatizadas y emplean programas CAD/CAM. La automatización del CNC ha reducido errores de usuario y mejorado la consistencia y calidad de las piezas producidas. Con el advenimiento de nuevas tecnologías, tales como la máquina fresadora MDX de Roland, el diseñador o ingeniero ya no están obligados a ser expertos mecánicos o saber cómo programar código G. Con su software integrado de fácil uso, el proceso de prototipado ha sido simplificado para proporcionar la tecnología CNC sin la complejidad del CNC tradicional. Las máquinas fresadoras MDX toma todas las características y beneficios claves de una máquina CNC industrial y habilitan a los diseñadores e ingenieros a construir prototipos y partes repetibles de alta precisión directamente desde sus escritorios. Las empresas pueden incrementar su posición competitiva aprovechando al máximo los avances en tecnología sustractiva. La MDX permite a los diseñadores e ingenieros optimizar procesos de flujo de trabajo, mejorar la eficiencia operacional y expandir las aplicaciones personalizadas. Al traer el proceso a sus propias instalaciones, los diseñadores e ingenieros pueden rápidamente prototipar, producir volúmenes limitados y evaluar nuevos materiales para la producción en cuestión de horas en lugar de días o semanas.
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