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Mejora tus operaciones de fabricación con la manufactura aditiva

Herramientas con manufactura aditiva
Mejora tus operaciones de fabricación con la manufactura aditiva

Resolver los problemas cotidianos en una planta de manufactura no es nada fácil. Se le pide que produzca más y que lo haga con expectativas de tiempo a veces poco realistas. También está obligado a aumentar la calidad y hacer lo que sea necesario para que la producción vuelva a funcionar cuando las cosas fallan. Para colmo, es probable que, sumado a esto, se pida reducir los costos.

¿Es realmente posible tener éxito, mejorar las cosas, especialmente cuando los recursos siempre son escasos? Estamos aquí para decir que es posible. Implica cambiar su forma de pensar sobre las herramientas que utiliza su organización para mantenerse en funcionamiento, de modo que pueda hacer que su operación sea más eficiente, segura y rentable.

Todas las operaciones de manufactura se basan en algún tipo de plantillas, accesorios y herramientas similares para fabricar productos. Son una parte indispensable del proceso de producción. El problema es que la mayoría de los fabricantes confían en herramientas convencionales, generalmente compuestas por piezas de metal mecanizadas que se atornillan o sueldan entre sí. Aunque han servido admirablemente desde el comienzo de la era industrial, hay una mejor manera de hacer las cosas.

Las herramientas en su planta de producción probablemente estén limitadas a una cantidad mínima suficiente para lograr una cierta tasa de producción y nivel de calidad. Son limitados porque, para empezar, son costosos de fabricar y exigen las habilidades de maquinistas experimentados. Sus configuraciones también están limitadas por restricciones de diseño estándar para la capacidad de fabricación.

Las herramientas de metal pueden ser pesadas y las más grandes no son fáciles de manipular. Pueden causar tensión y lesiones a los trabajadores. Si se requieren herramientas como puentes grúa y montacargas para moverse, se ralentiza la tarea. A menudo, estas herramientas están diseñadas solo para el trabajo, no pensando en el usuario. Esto contribuye a la fatiga y a las lesiones por movimientos repetitivos, ya que los trabajadores acomodan la herramienta en lugar de al revés. Este paradigma de herramientas ha sido y sigue siendo la norma para la mayoría de las operaciones de manufactura. Pero limita las capacidades de un fabricante para mejorar las operaciones. Eso puede parecer contradictorio porque las herramientas ayudan a facilitar la producción. Pero cuando son demasiado costosas, difíciles de justificar y tardan demasiado en producirse, es difícil racionalizar que producir más puede ayudar a lograr una mejora real.

Mantener las cosas como están puede parecer la ruta segura, pero probablemente se deba a que se ha adaptado. No significa que las cosas estén mejorando. Echemos un vistazo a la experiencia de dos grandes fabricantes líderes mundiales en equipos de construcción, motores diésel y productos industriales.

Estos dos grandes lideres enfrentaron desafíos de producción. Un pequeño ejemplo involucró una operación de perforación en su motor. Una pinza de perforación utilizada en una de las operaciones de mecanizado resultó dañada, lo que detuvo la producción. El tiempo de espera para adquirir una pinza de repuesto fue de cuatro semanas. Mecanizar uno en la empresa era una opción un poco mejor, pero aún requeriría tres turnos y tres días hábiles. Aunque el costo de reemplazar o mecanizar una pieza nueva solo sería de $700 a $1000, el tiempo de producción perdido para solucionar el problema por medios tradicionales sería de cientos de miles de dólares.

¿Cómo manejarías estos escenarios? ¿Aceptar la penalización de tiempo y costo de fabricar nuevas herramientas de la manera tradicional y simplemente aceptarla como el costo de hacer negocios en un entorno de producción?

Ningún fabricante, independientemente de su tamaño y sofisticación, es inmune a los contratiempos de producción causados por herramientas rotas, defectuosas, marginalmente efectivas o anticuadas. Y las soluciones tradicionales ya no son suficientes para seguir siendo competitivo.

Para solucionar este escenario esta empresa encontró una mejor manera. Opto por herramientas de manufactura aditiva (AM) en lugar de aceptar los típicos obstáculos en tiempo y costo que vienen con las herramientas de fabricación convencional. La buena noticia es que esta misma solución está disponible para cualquier fabricante, grande o pequeño. Las herramientas de impresión 3D con termoplásticos duraderos que utiliza la tecnología FDM® en lugar de mecanizarlas son un componente clave para mejorar el funcionamiento de su organización. Las herramientas AM ayudan a aumentar la producción, elevar la calidad, reducir los costos y reducir las lesiones de los trabajadores. Benefician prácticamente todas las áreas del proceso de fabricación, incluida la producción y el montaje, el control de calidad y la inspección, la salud y la seguridad, así como el embalaje y la logística.

Plantilla con fibra carbono estructura rígida

En este punto, puede preguntarse si las herramientas fabricadas con termoplásticos son lo suficientemente fuertes como para reemplazar sus contrapartes metálicas. Por supuesto, la respuesta depende de la aplicación específica, pero la realidad puede sorprenderte. La razón principal por la que el metal ha sido el material de herramientas predominante es por su disponibilidad y familiaridad. Pero en muchos casos, los termoplásticos tienen suficiente resistencia para hacer el trabajo; si algo ha faltado para ciertas aplicaciones es suficiente rigidez. Para rectificar eso, ciertos plásticos de impresión 3D están reforzados con fibra de carbono, lo que puede alterar significativamente las propiedades mecánicas del material base. Esto le da al material la rigidez adicional que se necesita mientras lo mantiene mucho más liviano que el metal. Para algunos, las herramientas fabricadas con termoplásticos es un cambio de paradigma. Sin embargo, cuando se considera la eficacia de usarlo con una impresora 3D (frente al mecanizado o moldeado del material), la decisión de cambiar a herramientas de plástico es mucho más fácil. Entonces, cuando desea los beneficios de las herramientas de plástico impresas en 3D, pero necesita la resistencia y rigidez adicionales, los termoplásticos reforzados con fibra de carbono brindan la respuesta. Permiten a los fabricantes reemplazar las herramientas metálicas en las circunstancias adecuadas con una solución que está libre de restricciones de diseño, más rápida de crear e implementar y mucho menos de una carga de trabajo para fabricar.

3DLAB ofrece actualmente dos tipos de materiales compuestos rellenos de carbono: ABS-CF10, Nylon-CF10 y Nylon FDM® 12CF, que brindan la resistencia y rigidez necesarias para muchas aplicaciones y a su vez ofrecen un medio eficaz para superar los desafíos de costos y programación que ocurren todos los días en la fabricación. Cuando se usa para fabricar herramientas de reemplazo y otras ayudas de fabricación, podrás significar la diferencia para hacer su programa de producción, cumplir con su presupuesto operativo o evitar lesiones por tiempo perdido.

Si necesitas más información sobre cómo mejorar tu productividad y los procesos en tu empresa, o sobre características de algún material en específico, puedes contactarnos a contacto@3dlab.mx y con gusto resolveremos tus dudas.