Exposición prototipado rápido

Se celebra estos días una exposición sobre las tecnicas y las posibilidades del prototipado rápido patrocinada por el Disseny Hub Barcelona (DHUB). Entidad gubernamental que se dedica a promover el diseño usando en este caso una exposición de objetos creados mediante impresión 3D. Objetos y aplicaciones reales que demuestra la posibilidad que ofrecen las impresoras 3D para crear soluciones cada vez más personalizadas, más complejas e interesantes.
Una exposición donde se muestran ejemplos realmente interesantes creados mediante impresión 3D: Full Print3D. Imprimiendo objetos . La exposición se celebra desde 16.06.2010 hasta 29.05.2011.


Full Print3d. Imprimint objectes from DHUB on Vimeo.

Prototipos con defectos (3)

Nuevamente con un ejemplo real enviado por un usuario de maquina, que nos ayuda a conocer las ventajas pero también los inconvenientes de las diferentes tecnologías. En este caso el sistema utilizado es una maquina de la gama Eden de Objet. La pieza en cuestión era un cubo de unos 750mm de altura con unas paredes finas y lisas. A causa de la dimensión máxima del eje Z de la maquina (200mm) era necesario cortar la pieza y entregarla pegada. Los materiales de la tecnología polyjet se pueden pegar bien y se obtiene un buen resultado. Para este prototipo, y con el consentimiento del cliente, el proveedor de servicios cortó la pieza lateralmente en varios trozos, como se puede apreciar en la imagen, pudiendo encajarlos en la cuba juntos, ahorrando tiempo de maquina, lo que permitió reducir los costes de fabricación al cliente.

El problema que se aprecia en la segunda foto, ocurrió al impactar el cabezal de impresión con una pared muy fina y alta, lo cual hacia que se moviera, y el material no se aportara en su posición correcta. Además al ser una pieza de muy larga duración la temperatura de la cuba aumento bastante, haciendo que la pieza fuera aún más inestable. Esta combinación de factores ocasionó que el material de la pieza no se depositara en su sitio, y lo que es aún peor, ese mismo material fue a parar al eje de desplazamiento vertical y finalmente bloqueo la máquina al endurecerse. Problema que obligo a una visita del servicio técnico y a un retraso en la entrega de la pieza.
Una posible solución sería sustituir el material DurusWhite por otro con mayor estabilidad (por sus características mecánicas) como el VeroGray.

Otro material para sinterizado metálico EOS

EOS ha presentado en la feria Euromold celebrada durante la pasada semana un nuevo material para operar en sus sistemas de sinterizado metálico. Como ya sabemos, estos sistemas operan de forma similar al sinterizado de plástico pero utilizando polvo metálico en vez del polvo plástico o de poliamida. En esta ocasión el nuevo material llamado NickelAlloy IN718 esta basado en el níquel y orientado a obtener prototipos con buena resistencia a la temperatura. Según nos indica EOS en su página web www.eos.info la composición de este material es NiCr19Fe19NbMo3. Estas aleaciones basadas en Níquel y Cromo se caracterizan por su buena resistencia a la fatiga, el desgarro y ruptura a temperaturas hasta sobrepasar los  700 ºC. Asimismo, la aleación tiene buena resistencia a la corrosión en diferentes entornos como los que podrian sufrir, por ejemplo, componentes de turbinas de gas y procesos industriales. Por ultimo, el material tiene unas excelentes cualidades criogénicas para aplicaciones que las necesiten. Estas aplicaciones pueden ser turbinas aeronáuticas, aplicaciones en cohetes e industria aeroespacial, piezas para industrias y procesos químicos así como piezas para la industria del petroleo y gas.
Como vemos, aplicaciones muy específicas y que hasta el momento no estaban cubiertas por las aleaciones existentes en el sinterizado metálico. Esta tecnología capaz de fabricar piezas metálicas en pocas horas con un buen acabado y excelentes propiedades mecánicas, se aplica cada vez a más sectores industriales. Como limitación comentar que no todas las piezas se pueden fabricar mediante esta tecnología, ya que la complejidad de eliminar los soportes de fabricación (hechos en la misma aleación) lo hace a veces imposible. Como ejemplo podríamos pensar en conectores eléctricos complejos con espesores de pieza muy finos o cualquier pieza donde su relación espesor-complejidad sea similar. Al eliminar los soportes utilizando medios mecánicos corremos el riesgo de sufrir deformaciones en los espesores finos.

Vuelta de tuerca a la impresora 3D Alaris de Objet

La firma Objet Geometries ha presentado en la feria Euromold el nuevo modelo de su parte baja de gama de impresoras 3D con tecnología Polyjet. Hasta el momento en este sector de impresoras 3D de pequeño formato, tenía la impresora 3D Alaris30 a la que se le incorpora el modelo Alaris24. Una nueva impresora que utiliza la misma plataforma que su hermana mayor pero con unas prestaciones diferentes.

La Alaris30 tenia un área de trabajo de 300x200x150 mm y la nueva Alaris24 tiene un área útil de 240x200x150. Realmente es una reducción gracias al software del área de trabajo, ya que los componentes mecánicos y el tamaño de la maquina es el mismo que el de su predecesora.

La altura de capa que pueden construir es la misma en los dos casos, 28 micras. La resolución también es la misma, 600 dpi en XY y 900 dpi en Z, por lo que el acabado de las piezas y la precisión en los detalles es de las mejores en impresoras de este rango que existen en el mercado. Las dos máquinas tienen una precisión dimensional de 0,1 mm.

Un tema importante son los materiales de trabajo. La nueva Alaris24 utiliza la resina VeroWhite Plus (nueva versión de la clásica VeroWhite) al igual que lo hacía su hermana mayor Alaris30. La verdadera novedad es que han incorporado nuevos materiales al sistema Alaris30. Con lo que han acercado esta impresora 3D a la familia Eden. Ahora puede trabajar con toda la familia vero (VeroWhite Plus, VeroBlack, VaroGray, VeroBlue) y con el material DurusWhite similar al polipropileno.

Como vemos para introducir la nueva maquina en la gama, la han reducido algo en capacidades (área de trabajo) y han aumentado las mismas en la impresora existente (más materiales). El precio de lanzamiento de la Alaris24 es de 16,900 € más los accesorios, maquinaria de limpieza de soportes, consumibles, etc. El precio de la Alaris30 tal como comentamos allá por septiembre se rebajó hasta los 20,000 € con los correspondientes accesorios.

Finalmente varias consideraciones. Dos maquinas muy parecidas para cubrir un sector de mercado, el de las impresoras 3D económicas, con una propuesta de buena calidad. El modelo Alaris30 se acerca mucho a la parte baja de la Eden y prácticamente condena  a la muerte sus dos modelos Eden250 y Eden260V al desaparecer la diferencia más importante que era la capacidad de usar varios materiales. Cosa que ya ocurrió en su competidor Stratasys, donde la Dimension ocasiono la muerte de su modelo ProdigyPlus o FDM200mc y la actual UPrint come terreno a la propia Dimension. La producción de estas máquinas cada vez más económicas dan que pensar a todos los clientes que han pagado y tienen sus máquinas inmediatamente superiores con unas características parecidas y un precio que en su día duplicaba el de las actuales.
Catalogo Alaris24
Catalogo Alaris30

Material Poliamida para tecnología SLS

La tecnología SLS (Sinterizado Selectivo por Láser) funciona compactando mediante un láser el material consumible, habitualmente polvo de poliamida. El láser incide sobre una fina capa de polvo fundiendo sólo el área de la pieza sin tocar el resto del polvo, el cual sirve de sustento para la propia pieza y sus zonas en voladizo. Cuando señalamos que no toca el resto del polvo, no es totalmente exacto ya que el calor del cercano láser afecta al material que no va a compactarse. Asimismo, estas cubas de material en polvo pasan por un proceso de calentamiento ya que la camara de trabajo esta a temperatura cercana a la de fusión del material. Debido a estas condiciones del entorno de trabajo, la poliamida que no se ha solidificado no se puede reutilizar eternamente ya que se van descomponiendo algunas fracciones del polímero y se degradan alguno de los aditivos. Cada vez que se ponga la maquina en marcha hay que introducir un porcentaje de material nuevo sin utilizar e incluso tras haber trabajado 15-20 ciclos es necesario sustituir la cuba de material completa.

Esto puede explicar el alto interés de los proveedores de servicios que trabajan con estas tecnologías en llenar la cuba al máximo y optimizar este desperdicio de material. Por otra parte, si bien el kilogramo de polvo de poliamida es económico comparándolo con otros materiales de prototipado, hay que tener en cuenta la producción de piezas prevista a la hora de elegir tecnología ya que el material que echamos a la basura no es poco.

Las firmas principales de SLS actualmente en el mercado son EOS (www.eos.info) y 3D-Systems (www.3dsystems.com).

Todos los años EUROMOLD

Nuevamente nos acercamos a las fechas en las que se celebra la feria anual Euromold con todas las novedades en el mundo de los prototipos rápidos, fabricación por aporte de material o Rapid Manufacturing. Este año se celebra del 1 al 4 de Diciembre en su sede habitual en la feria de Frankfurt. Ya dentro de la feria, el hall 11 es el que alberga a todos los fabricantes de impresoras 3D más importantes. Como todos los años, podremos encontrar las máquinas de diferentes tecnologías funcionando y fabricando demos y una buena exposición de piezas demo realizadas.
La entrada a la feria es de pago (40-20 €) por lo que conviene conseguir alguna invitación de nuestro proveedor de servicios o maquinaria (si asiste). Para más información se puede visitar la web oficial: www.euromold.com

Aqui teneis un pequeño esquema de la posición de los pabellones utilizados en Euromold ya que la feria es bastante grande:  Pabellones utilizados

Por otra parte aqui podreis encontrar alguno de los fabricantes:

Objet:     hall 11, stand C92
Stratasys:      hall 11 stands D49 y C148 (Alphacam)
3D-Systems:    hall 11 stand D46
EOS:     hall 11 stand C08
Z-Corp:     hall 11 stand C48

Aplicaciones reales del prototipado (2)

La compañia GTRE (Gas Turbine Research Establishment) situada en la India ha fabricado el que puede ser el montaje de prototipos mas grande del mundo. El reto era fabricar una turbina de gas para aeronáutica completa, reproduciendo la totalidad de tuberías y conducciones que la componen. El objetivo era validar el montaje optimo de estos elementos una vez diseñados en el CAD 3D. Hasta el momento utilizaban técnicas como el CNC pero debido a la complejidad de los componentes internos del motor, suponían un alto coste (60.000$) y por eso, para fabricar este nuevo modelo han utilizado la tecnología FDM . Utilizando dos máquinas Fortus de la firma Stratasys fabricaron las 2.500 piezas que forman el motor. La elección de la tecnología supuso un importante ahorro, pasando a tener un presupuesto de 20,000$.

Se tardaron 30 días en fabricar las 2.500 piezas y 10 días en montarlas. Mediante el ensamblaje de las piezas pudieron optimizar el diseño de una forma mucho más eficaz que en la pantalla del ordenador.

Sistema Profesional para Prototipos

La maquina Araldite® Digitalis de la firma Huntsman no es una impresora 3D. Cuando hablamos de sistemas profesionales de prototipado, son equipos que permiten hacer grandes producciones en plazos cortos, con áreas de trabajo de grandes dimensiones. El sistema de Huntsman esta basado en la tecnología SLA o estereolitografía. Tiene como material consumible las resinas de SLA y endurece o cura la resina por medio de la luz. La diferencia con las máquinas de SLA es que en vez de tener un único laser, trabaja con una fuente de luz que cubre el ancho de la cuba en cada pasada. De esta forma se consigue hacer cada capa en mucho menos tiempo que con un laser que tiene que pasar por cada pieza del conjunto. La precisión de la tecnología puede llegar a las 10 micras en los ejes XY y a 50 micras en Z. El área de trabajo es de 650 x 370 x 600 mm.

El sistema de Huntsman ha conseguido el premio ICIS Best Bussiness Innovation al igual que durante la feria Euromold 2008 (donde se presento por primera vez) consiguio el Euromold AWARD 2008. En definitiva, una vuelta de rosca a la estereolitografía y un sistema que completa el abanico de opciones de la gama de sistemas de prototipado por la parte alta de la misma.

3D Systems ha ido de compras

Uno de los mayores fabricantes de sistemas de prototipado, 3D Systems ha comprado la compañía Bits from Bytes del reino Unido. Esta firma inglesa comercializa las impresoras basadas en la tecnología RepRap desarrollada en la Universidad de Bath. Esta tecnología tiene ciertas características muy interesantes para el público, entre ellas su interesante precio que ronda los 2500 €. Además la información necesaria para fabricarte en casa la impresora se ofrece de forma gratuita, tanto para el hardware como el software. El usuario puede desarrollar nuevos materiales y modificar la impresora a su gusto. De hecho, es posible fabricarse una segunda impresora usando la primera, de hay su nombre RepRap (Replicating Rapid-prototyper). La compañia Bits from Bytes comercializa kits de piezas para poder montar tu propia impresora en casa. Como vemos con una buena idea, se puede ser generoso y ofrecerla libremente y ademas hacer dinero.
Cuando hablamos de hacer dinero, nos podemos fijar en lo que comenta 3D Systems en su web, señalando que el año pasado, ha sido la segunda impresora más vendida a nivel mundial con un 17% del total. Ahora vamos entendiendo el interés del gigante 3D Systems en una impresora de "juguete" que queda muy lejos aún de la calidad ofrecida por los grandes fabricantes de impresoras 3D, entre ellos el propio 3D Systems.

Otro de los puntos interesantes de RepRap o su último modelo BFB 3000 (una impresora ya montada y con un precio menor de 2500€) es el material con el cual puede imprimir. Entre varias opciones podemos ver que imprime en ABS, el material también utilizado por el mayor fabricante de impresoras 3D Stratasys (Dimension y U-print) competencia de 3D Systems, vamos atando cabos.
Según 3D Systems, la compra de BFB ayudará a esta tecnología (y compañía) a llegar a nuevos clientes, nuevos canales y nuevas geografías. Aún más, 3D Systems ayudará a "democratizar" el acceso a las impresoras 3D. Como comentario... como podrá ayudar a "democratizar" el acceso a la impresión 3D de la gente cuando BFB ya ofrecía gratis la tecnología? Y además va a llegar a más gente? No creo que le hiciera falta a BFB, sólo hace falta hacer unas búsquedas en Google y ahí está, por no comentar que han vendido el 17% de todas las impresoras vendidas el año pasado.
No será que 3D Systems quiere controlar esta tecnología y tener más armas en un futuro para enfrentarse a Stratasys? Que pasó con la firma DTM?

Noticia en web 3D Systems
Web Bits From Bytes

Material ULTEM de Stratasys

Uno de los materiales que se pueden usar en los sistemas de la parte alta de la gama del fabricante Stratasys es el ULTEM 9085. Sus características principales son la alta resistencia térmica y a productos químicos, y su certificación FST (flame, Smoke and toxicity). Por lo que se considera el Ultem un termoplástico para aplicaciones finales ya que es retardante de llama. Ideal para usarlo en embalajes para transporte en la industria aeronáutica, naval y automoción. Solo se presenta con una opción de color (beige) y sólo se puede cargar en las dos maquinas más grande de la gama, la Fortus 400mc y Fortus 900mc. En la práctica es una opción que podemos solicitar a nuestro proveedor de servicios de prototipado.
Como limitación, podemos comentar que este material no esta dirigido a piezas pequeñas con detalles pequeños y frágiles ya que el soporte que utiliza no es soluble, por lo que es muy complejo de eliminar. Este material es una opción para hacer piezas grandes, muy resistentes (es posible que sea el material más resistente del prototipado), con requisitos de resistencia a la temperatura ( Tg 186 ºC) o requisitos de retardante de llama.

Hoja técnica de ULTEM 9085 desde la web de Stratasys

Prototipos con defectos (2)

Cata tecnología tiene sus limitaciones y conocerlas puede hacer que nuestra elección sea la adecuada. No todos los prototipos se pueden fabricar en todas las tecnologías, o por lo menos no obtenemos la misma calidad. Una de las cuestiones que definirán el aspecto visual de nuestra pieza, será la altura de capa a la que pueden trabajar los sistemas. Desde una altura de capa muy fina como en estereolitografía o polyjet (0,0016 micras en algunos sistemas de la gama) hasta alturas de capa de 0, 33 mm en algunas maquinas FDM.

Por ejemplo la pieza que mostramos esta realizada en un sistema Dimension con material ABS y altura de capa 0,25mm. Como vemos en las fotos, no quedan tan bien definidas los circulos posicionados en caras verticales (mal acabado y poco circular), como los posicionados en caras horizontales. Es evidente que la pieza no tiene forma de posicionarse para que todas las zonas curvas queden bien orientadas. Claramente, el la posición de esta pieza ha perjudicado el acabado de determinadas zonas, en beneficio de otras. La elección de posicionamiento además influye en el tiempo de construcción, gasto de soportes y en esta tecnología, en la resistencia de determinadas áreas de la pieza.

Esta pieza en otra tecnología con mejor acabado superficial no hubiera tenido este aspecto, aunque puede que lo buscado con la impresora 3D Dimension fuera el material ABS y sus características.

Nuevas resinas de colada al vacío

El fabricante de sistemas de vacío para colada en moldes de silicona MTT, continua reforzando su rango de materiales con la presentación de dos nuevas resinas de poliuretano.

La primera, Water Clear 5108, es una formulación estable a los rayos UV para la fabricación de secciones gruesas y piezas sólidas. Es un material fácil de pulir muy adecuado para la fabricación de piezas de expositores o carcasas de gran tamaño.

La segunda resina, 5170, es muy resistente al impacto junto con una resistencia a la temperatura de hasta 130 ºC sin necesidad de post-curados. Esta resina es adecuada para producir piezas similares al polipropileno que necesiten además alta resistencia a la temperatura. Todas las resinas MTT están libres de mercurio.MTT es uno de los líderes mundiales de fabricación de sistemas de vacío para colada de resinas en moldes de silicona. Además de estas nuevas resinas, cuentan con una gran variedad de resinas para colada.

Catálogo de resinas para colada MTT

Necesito un Prototipo Rápido (2)

Continuamos analizando los factores que hay que tener en cuenta cuando decidimos la contratación de un servicio de prototipado rápido. Entre ellos podemos hablar del plazo de entrega. Para empezar, los prototipos "rápidos" tienen ese nombre ya que es una forma de obtener piezas físicas de nuestros diseños 3D en unos plazos breves comparando con las tecnologías "convencionales".
De todas formas, una cuestión es la "rapidez" del sistema de prototipado o tecnología elegida y otra es el plazo de entrega que nos da nuestra empresa de servicios. Los sistemas de prototipado o impresoras 3D generalmente pueden construir (piezas de tamaño pequeño-medio) los prototipos en horas o durante la noche. Por lo que podemos considerar estos sistemas suficientemente rápidos. A este tiempo de impresión hay que sumarle los procesos que tenemos que ejecutar antes de la propia fabricación y asimismo, los post-procesados y los acabados finales que consideremos solicitar. Solo faltaría añadir el transporte y ahí tenemos nuestro plazo de entrega.

Algunos sistemas de prototipado son adecuados cuando necesitamos fabricar rápidamente un prototipo unitario. Por ejemplo, los sistemas FDM son muy sencillos de poner en marcha a imprimir. Además los soportes de esta tecnología son solubles por lo que se eliminan en 1h aproximadamente sin necesidad de operaciones manuales. Los soportes son las estructuras que genera la tecnología para sujetar las partes en voladizo de la pieza durante su construcción. En cambio en esta tecnología cuando queremos realizar dos copias de la misma pieza, el tiempo de impresión practicamente se multiplica por dos.
Otros sistemas como la Estereolitografia o el Sinterizado, son mucho más rápidos imprimiendo pero en cambio sus procesos de puesta en marcha y enfriado, curado y limpieza de las piezas es superior y más complejo que el de FDM. En estos sistemas, sobre todos en los modelos con cubas de trabajo grandes, se optimiza mucho el tiempo de impresión llenando la cuba de piezas al máximo, siendo casi el mismo tiempo que haciendo sólo una pieza. El tiempo de impresión básicamente está en función de la altura de la pieza mayor.
Por supuesto, cualquier acabado superficial que necesitemos dar a la pieza, como podría ser pulido, pintado, cromado, etc, incrementará el tiempo de proceso y el plazo de entrega. Por ejemplo, si necesitamos una pieza pulida, será más costoso en tiempo partir de una pieza de Policarbonato (muy duro) en tecnología FDM (alturas de capa 0,25 mm) que una pieza de resina (material blando) hecha en Polyjet (altura de capa 0,0016 mm). Esta misma lógica se puede aplicar a cualquier prototipo que se fabrique con el objetivo de hacer con él un molde de silicona y colar una preserie.

Una vez considerados los aspectos técnicos que influyen en el plazo de entrega, hay que considerar los aspectos comerciales que influyen también y mucho. Por ejemplo, si el proveedor de servicios cuenta con una máquina de estereolitografía, es lógico que el plazo que ofrece vaya en función de lo llena que tenga la cuba de la máquina, ya que eso va a afectar a la rentabilidad de ponerla en marcha. Si un proveedor que ofrece servicios mediante la tecnología polyjet recibe una petición en un material que le obligue a cambiar el que está en máquina (con el consiguiente tiempo y material consumido en el cambio) es posible que esa petición se ponga en una cola detrás de otras en el material actual. Lo mismo ocurriría en tecnologías como estereolitografía o sinterizado si la petición obliga al proveedor a vaciar y rellenar cubas enormes de consumible. También tenemos proveedores que anuncian servicios de prototipado en 24h (transporte incluído), enviaremos una pieza del carter de motor a ver si es posible... Por otra parte todos estos inconvenientes que hacen que el plazo de entrega se alargue por parte del proveedor, es posible que sean solventados rápidamente con un adecuado incremento en el presupuesto.

Necesito un Prototipo Rápido

De acuerdo, la decisión expresada en el título es una decisión lógica si estamos diseñando un producto y queremos hacerlo bien. Hasta hace un tiempo el prototipado rápido era una cuestión esporádica y no necesaria, es decir, un sobre coste en el proceso de lanzamiento de producto. También era bastante más costoso contratar estos servicios y muchas veces no cumplían nuestras expectativas. Hoy en día los costes del prototipado rápido son razonables y las opciones que ofrecen las diferentes tecnologías permiten que nuestro prototipo sea muy fiel a nuestro producto final, por lo que su utilidad es evidente.

Necesito un prototipo rápido, pero cual elegir? Diferentes tecnologías, acabados, materiales y precios se muestran ante nosotros y hay que elegir bien para no perder nuestro dinero y sobre todo nuestro tiempo. Lo más usual es que las empresas de servicios de prototipado asesoren a los clientes y busquen la mejor opción teniendo en cuenta el objetivo del prototipo rápido.

Vamos a ver que parámetros tenemos que valorar a la hora de elegir una buena solución:

- Objetivo principal que necesitamos que cumpla el prototipo
- Material de nuestra producto final que tiene que simular el prototipo
- Plazo con el que contamos
- Presupuesto para la fase de prototipado
- Opciones adicionales como acabado superficial, definición en detalles, post-procesados, etc.
- Más.

Las combinaciones de tecnologías de prototipado, materiales a elegir, precisiones, acabados y post-procesados son tantas que puede haber más de una solución válida para nuestras necesidades.

Son cuestiones muy extensas e iremos explicándolas con detalles en próximos días con ejemplos reales. Una vez que tengamos las opciones claras, sabremos como elegir correctamente nuestro servicio de prototipado.

Nuevos precios para Alaris 30

El fabricante Objet Geometries ha anunciado una rebaja en el precio de su impresora 3D modelo Alaris30. Hasta el momento tenía un precio aproximado de 30.000 € tiene ahora un coste de 20.000 €. El descuento en el precio es efectivo a partir del pasado 7 de Septiembre. Como podemos ver es una rebaja importante que acerca el precio de la impresora 3D de Objet al resto de impresoras de la competencia, aunque aún no llegue a ser la más económica. Esta rebaja nos puede llevar rápidamente a unas interesantes reflexiones:

Los precios de las impresoras 3D siempre llevan letra pequeña, y la Alaris30 no es una excepción, ya que esos precios públicos no incluyen una serie de equipamientos ni servicios necesarios para el funcionamiento del sistema. Por lo que vemos (impresoras 3D + accesorios) a veces la letra pequeña es más bien letra "gigante". Esta política lo que ocasiona es aumentar el trabajo y los problemas de los "resellers" o distribuidores locales, al tener que lidiar con un precio publico menor del que realmente va a costar el sistema al cliente.
Otra idea que nos viene a la cabeza es, ¿como puede Objet rebajar TANTO la impresora 3D? ¿Ha tenido una reducción de costes de fabricación? ¿Ha conseguido optimizar componentes o costes de algún tipo? ¿Ha amortizado lo que le costó en su día el desarrollo de este sistema? ¿O más bien, han salido al mercado impresoras más competitivas y ha reducido su margen en este modelo? ¡¿Ha reducido su beneficio en 10.000 € por impresora?! Interesante. Aún no he leído nada al respecto, seguiremos buscando...
Por último, me pongo en la piel de un cliente que compró y pagó su impresora el día 1 de Septiembre... Están todos invitados a opinar sobre esta noticia y a contar su historia. Asimismo invito a los distribuidores que venden Alaris30 que compraron algún sistema "demo" a que cuenten como van a vender ahora esa maquina por debajo del precio que pagaron por el.

Nuevo software CAD SolidWorks 2011

La compañia Dassault Systems ha lanzado la última versión del popular software CAD 3D SolidWorks 2011. Un software completo y por supuesto indicado para diseñar modelos 3D que podremos lanzar a nuestra impresora 3D.
Solidworks presenta su nueva versión con excelente material online que puede ayudar a entender sus capacidades de una manera muy sencilla. Una ayuda a la hora de elegir software CAD 3D.

Aplicaciones reales del prototipado

La compañia Brooks Running Shoes ha desarrollado una tecnología nueva para sus zapatillas de deporte, utilizando en el proceso las capacidades de su impresora 3D. Hasta esta innovación, la amortiguación de las zapatillas era regular independientemente del tamaño del corredor. Por lo que el diseño de las zapatillas se hacia con unos parámetros medios en cuanto a la energía que tenían que absorber durante el esfuerzo del deportista. El problema viene cuando ese deportista se sale de esa media por peso, altura, etc...en definitiva la fuerza que aplicaba sobre la amortiguación.
La compañía brooks ha desarrollado un material gel viscoso que se adapta según la energía que se aplica sobre el. Además la utilización de estos materiales supone un beneficio ecológico respecto de los utilizados hasta ahora.
La compañía cuenta en sus instalaciones con una impresora 3D Eden 500V capaz de fabricar prototipos elásticos con los que han podido realizar pruebas y ensayos de montaje de los elementos de amortiguación de la zapatilla. Evidentemente no han testado ensayos funcionales del material gel pero si todas las pruebas visuales y de ensamblaje.
Para leer el artículo al completo (pag. 50-52): Artículo revista Designews

Renovar la impresora 3D

El mercado de los sistemas de prototipado rápido, evoluciona  a una gran velocidad y cada año salen nuevos equipos que mejoran las características de sus antecesores. Cuando se adquiere una impresora 3D o un equipo de prototipado rápido profesional, en este país aun es una inversión y conlleva una amortización a varios años. Cuando se compra una impresora 3D es para trabajar con ella y amortizarla completamente, lo que parece fácil en pequeñas impresoras 3D desde 10.000€ pero más complicado en sistemas profesionales de 200.000€. Aún así, el año siguiente a la compra tendremos un equipo más rápido, más eficiente, más grande o más versátil, por menos o igual coste que el nuestro. Así de rápido vamos. Las máquinas de hace cinco años están descatalogadas!

Parece que algunos fabricantes ven la forma de ofrecernos una solución o ven la forma de hacer negocio, según se mire. Ahora el fabricante Objet ofrece una recompra de sistemas antiguos, cosa que ya ofreció tambien Stratasys en su día. Esta oferta está disponible en la web de Objet (aunque pone limite Junio 2010, sigue estando ahi...) y ofrece descuentos al entregar equipos "viejos" al comprar los de gama alta.

En resumen, al comprar un equipo de prototipos profesional o impresora 3D que no sea último modelo, interesarse por su vida futura, ya que puede descatalogarse antes de que llegue a nuestras oficinas.

Prototipos con defectos

No es oro todo lo que reluce en el mundo de los prototipos. Las impresoras 3D se averían, los diseños no siempre están bien y las maquinas de prototipado no hacen los prototipos bien siempre. De hecho, muchas veces fallan o se paran con el consiguiente coste en consumibles o tiempo. A veces es peor el tiempo perdido que el consumible que va a la basura. En esta web intentaremos hablar de todas las cosas, incluyendo lo que no cuentan los comerciales de los fabricantes de impresoras 3D. Estáis todos invitados a enviar cualquier comentario o foto de problemas de este tipo que hayáis tenido.

Por ejemplo, a continuación presentamos un fallo que nos dio una pieza fabricada mediante la tecnología Polyjet de la firma Objet. El material es Veroblue y al limpiar la pieza vimos el fallo en el lateral que se puede apreciar en la foto.
La pieza tiene un área muy compleja para conectores electrónicos que quedó perfecta pero la pared aislada está deformada hacia adentro. Las piezas de Polyjet no tienen una buena resistencia a la temperatura ni tampoco se llevan bien con la humedad. Aunque este caso es curioso ya que la pieza salió ya deformada de la limpieza. Se repitió la pieza con la misma máquina y material, saliendo correctamente la segunda vez. En los sistemas Polyjet es necesario llevar un buen mantenimiento de usuario y sobre todo una buena calibración, sino enseguida salen defectos en las piezas.

Prototipos en Moldes de Silicona

La tecnología de los moldes de silicona es conocida hace tiempo y es muy utilizada para múltiples aplicaciones. Cuando es necesario fabricar más de cinco copias de una misma pieza, los costes del prototipado en impresoras 3D son mayores que si fabricamos un molde de silicona y colamos la pequeña preserie en ellas. Además, en estos moldes se cuelan materiales de diferentes características mecánicas, colores variados, resinas transparentes, etc.

Lo primero es obtener un modelo con una tecnología de impresión 3D. Lo mejor es elegir una tecnología con un perfecto acabado superficial como Polyjet de Objet o Estereolitografia. Esto es debido a que el molde de silicona va a reproducir absolutamente todas las marcas y formas del modelo.

Tras preparar el modelo, se vierte la silicona liquida junto con un catalizador que hará que esta se endurezca en 24h aproximadamente. Una vez curada, se corta en dos o más tozos, según necesitemos para moldear y desmoldear las piezas coladas.
Una vez preparado el molde se cierra y esta listo para recibir las coladas de plástico poliuretano o epoxi. Estos plásticos son bicomponentes, es decir, se mezclan y mediante una reacción química exotérmica endurecen. Esta reacción puede estar completa en pocos minutos o en varias horas, dependiendo del plástico. Tanto para la preparación de la silicona como para el colado del plástico bicomponente, es necesario hacerlo dentro de una cámara de vacío, de forma que podemos extraer cualquier burbuja de aire atrapada y ayudar a la colada dentro del molde al liberar el vacío.

El proceso es bastante manual y cuenta con una buena parte labor especializada del operario a la hora de planificar los cortes de la silicona, el llenado de las cavidades, desmoldeos, etc. Asimismo es una labor de taller ya que estamos trabajando con plásticos y siliconas líquidas, desmoldeantes y demás productos químicos.
La gran ventaja del moldeo en silicona es su rentabilidad para 25-50 piezas (un molde de silicona resiste 20-25 coladas) que se pueden realizar en pocos días. La segunda ventaja es la versatilidad de materiales que se pueden utilizar, lo que permite ajustar las características de la pieza a las necesidades del cliente. Piezas resistentes a Tª, piezas elásticas, colores RAL definidos, piezas transparentes con/sin tonalidad, etc.
La principal desventaja es que siguen sin ser materiales plásticos finales. Siempre que se habla de estas piezas hablamos de materiales SIMILARES a los finales.

Para más información acerca de los materiales para colada en silicona, uno de los proveedores más conocidos:  Axson Technologies
Información acerca de un fabricante de cámaras de vacío: MTT Technologies

Estos sólo son algunos de los proveedores existentes, no dudéis en enviarnos los enlaces de cualquier otro fabricante interesante.

Las impresoras 3D y sus mantenimientos

Un aspecto muy importante durante la compra de un equipo de impresión 3D es el mantenimiento o garantía del sistema. Es una parte muy importante de la inversión y dependiendo del fabricante se gestiona de una forma diferente. También cada tecnología tiene una necesidad diferente del servicio técnico a lo largo de la vida del sistema, veamos como funciona...
A la hora de la venta, lo habitual es ofrecer un año de garantía del sistema. Este primer concepto es digno de analizar ya que a veces es difícil saber si incluye sólo las piezas de recambio, las horas del técnico, los viajes y dietas, transportes o la asistencia telefónica. Es necesario detallar las condiciones de la garantía mediante un contrato que las explique, cosa que se hace pocas veces ya que nadie piensa que un equipo nuevo vaya a estropearse. Pero ocurre! Siempre!
Las piezas de recambio son caras. Siempre tienen que venir del extranjero, con un poco de suerte desde Europa. De todas formas tanto los stocks del distribuidor nacional (si existe) como del fabricante son lo más pequeños posible, es lógico. Muchos fabricantes, por ejemplo Stratasys-Dimension tienen como requisito devolver las piezas usadas de vuelta, con el objetivo de repararlas y revenderlas. El negocio, es el negocio! Otros consideran ciertas piezas como consumibles, como Objet que así considera los cabezales de impresión (coste aprox 900 €/unidad), ya que su vida va en función de la limpieza de los mismos. Que pasa cuando esa suciedad a atascado el cabezal durante la fabricación de una pieza? Si le ocurre a una empresa que consume grandes cantidades de resina, supongo se lo cambian gratuitamente. Y que pasa con el láser de las máquinas de Estereolitografía de 3D-Systems, que se desgasta con el uso? Esta incluído en la garantía?
Todas estas cuestiones es conveniente tenerlas en un contrato antes de comprar el sistema.

Otro día seguimos hablando del servicio tecnico en nuestro país, pero en otros sitios con mayor implantación de las tecnologías de prototipado 3D, existen empresas que dan servicios técnicos independientes buscando la mejor solución para el cliente y no para el fabricante de los equipos. Entiendo que esta gente no dará como respuesta algunas cosas que se hemos tenido que oír : "lo mejor para reparar tu maquina comprada hace 3 años es que la cambies (y pagues) por el modelo nuevo que acabamos de sacar".

Ejemplos de empresas de servicio técnico independiente:

RP Support UK
Sibco UK

El principio de un prototipo: el fichero .STL

Para fabricar un prototipo rápido es necesario contar con un diseño CAD 3D pero además hay que exportarlo a formato STL. El formato STL es la forma más simple de almacenar la información de un sólido o unas superficies. Convierte toda la información que contiene a triángulos o facetas. Por ejemplo una superficie plana y rectangular se definiría con dos triángulos, pero una superficie curva, necesitará un gran número de triángulos. Este formato de fichero es el que leen prácticamente la totalidad de sistemas de impresión 3D, mediante sus propios software de proceso y posicionamiento de las piezas. Es decir, traducimos nuestro diseño 3D a formato STL, el software de la impresora 3D lo lee y prepara la posición de construcción de la pieza, filetea en capas el volumen, prepara los soportes y envía a máquina la información.

Normalmente, los software de las impresoras 3D no tienen grandes capacidades por lo que los ficheros STL tienen que llegar en buen estado. Esto quiere decir que necesitan estar bien cerrados y sin agujeros o áreas sin definir. Además de bien cerrados, los STL necesitan tener buena calidad y definición ya que un número bajo de triángulos hace que esas caras segmentadas queden reflejadas en el prototipo fabricado.

En caso de detectar estos errores nos será muy difícil fabricar los prototipos en las impresoras 3D ya que como hemos dicho, sus software son muy limitados para repararlos, al contrario de lo que venden algunos fabricantes. Otros como Objet a llegado a acuerdos con fabricantes de software para trabajar conjuntamente en buscar soluciones a estos problemas.
Existen compañías que desarrollan software específicos para reparación y preparación para imprimir de ficheros STL. Algunas de las más conocidos son el Magics de Materialise o el VisCAM de Marcam. Aunque el precio de estos software puede ser complicado de asumir para oficinas de diseño pequeñas, ya que hay que sumarlo al software CAD (el cual es totalmente indispensable si queremos diseñar producto) es necesario para empresas de servicios de prototipado.

Estos Software son capaces de reparar ficheros STL, seccionarlos con el patrón deseado, hacer conjuntos e incluso alguno prepara las piezas para enviar a la impresora 3D (dependiendo del fabricante).

                 Magics de Materialise                               VisCAM de Marcam




Catálogo de Magics
Catálogo de VisCAM

Cada fichero STL tiene su problema y solución, si teneis alguno con problemas, podeis enviarmelo por email para conseguir ayuda. También os dejo un documento de como traducir a STL en varios CAD.

HP vende Impresoras 3D

Esta noticia de hace algún tiempo ya, es un paso importante en el mercado de impresoras 3D. HP comercializa estas impresoras a traves de sus distribuidores autorizados, orientados a la industria y no al consumo particular. De todas formas, es previsible que ese sea el objetivo final, el tiempo lo dirá.

Los dos modelos de impresoras que se comercializan bajo el nombre HP Designjet 3D no son otras que las ofrecidas por el fabricante de impresoras 3D Stratasys bajo el nombre de U-Print. Esta alianza esta siendo fructifera para Stratasys, es suficiente ver los resultados presentados para el segundo trimestre de 2010 por esta firma norteamericana. Actualmente es el mayor fabricante de impresoras 3D y sistemas de prototipado profesionales.

Las impresoras HP (o U-Print) son realmente sencillas de manejar y aportan una buena fiabilidad, ofreciendo unos prototipos plásticos de forma rápida y fácil. Sus aplicaciones ideales son para verificar forma y encaje de conjuntos, y son faciles de trabajar y pulir para mejorar acabados superficiales y aplicar pintura o cromado. De todas formas, si lo que se necesita es precisión, calidad en los detalles o alta funcionalidad, existen opciones mejores.

En definitiva, estas impresoras son unas de las máquinas más manejables y económicas del mercado, ya que parten de un precio de 15,700 €.

Adjunto os dejo enlace para los manuales que ofrece HP: Manuales designjet 3D

20 años son muchos años, pero no son 200 años

Son veinte años los que llevo trabajando con prototipos rápidos y he tenido tiempo de conocer las ventajas e inconvenientes de las distintas tecnologías y materiales. A los largo de esos 20 años, estas tecnologías han evolucionado considerablemente y se han desarrollado nuevos materiales.
Los fabricantes de impresoras 3D o sistemas grandes de prototipado que hace 20 años estaban empezando, no son los mismos que existen actualmente. Algunos han desaparecido y otros han prosperado adaptándose a las nuevas tendencias del mercado. Estos han evolucionado más o menos su tecnología y algunos incluso tienen potencial para seguir progresando. Más les vale no parar, ya que las nuevas firmas vienen pisando fuerte queriendo meter su cabeza en el mercado, ofreciendo sus soluciones para aplicaciones del prototipado, en algunos casos muy novedosas.
Junto a los fabricantes han evolucionado también los prototipos, cada vez tienen mejores características y cubren mejor las necesidades de los usuarios. Diferentes acabados y nuevas aplicaciones permiten llegar cada vez a mas mercados y donde antes parecía que no eran necesario un prototipo, ahora parece imprescindible si se quieren hacer bien las cosas.
Paralelamente a la mejora de los prototipos, los usuarios, los clientes, también se han vuelto más exigentes y la necesidad de calidad en los servicios de prototipado o en el funcionamiento y fiabilidad en las impresoras 3D, esta a la orden del día.  Mirando 20 años atrás, los prototipos que se creaban, la calidad que se ofrecía como buena y el coste que tenían los servicios de prototipado, parece que en vez de 20 años han pasado 200 años.