¿En qué consiste el Rapid Prototyping?

El término Rapid Prototyping, hace referencia al proceso de creación de prototipos de forma simple y rápida. Su fin es poder evaluar conceptos esenciales como la parte estética, la ergonómica o testar dimensionalmente el producto que se está desarrollando de forma tangible.

Como ya vimos en post anteriores, un prototipo se trata de una versión preliminar del producto final y un paso necesario antes de su industrialización. De hecho,  el prototipado es un proceso recurrente durante el desarrollo de productos y puede ser utilizado en cualquiera de sus fases.

Entonces, ¿a qué llamamos Rapid Prototyping?

A aquel proceso que conlleva la realización de prototipos con materiales y elementos básicos con el fin de tener una forma conceptual materializada en el mínimo tiempo posible. De este modo, conceptos como ergonomía, líneas de diseño, evaluación de volumen, etc. son examinados para evaluar y facilitar la toma de decisiones en función de las bases de diseño aplicadas posteriormente.

Ventajas que aporta el prototipado rápido.

En un mercado de consumo cada vez más moderno y cambiante, las empresas cada vez necesitan agilizar más el desarrollo e introducción de nuevos productos al mercado para así lograr ser más competitivas. Por ello, gracias al empleo de Rapid Prototyping, consiguen la creación de prototipos de forma rápida con el objetivo de poder validar en menos tiempo las ideas planteadas. Entre las ventajas principales se encuentran:

• La reducción del riesgo. Gracias a la comprobación y validación constante en muchas de las fases de desarrollo, nos aseguramos que el producto lanzado al mercado cumple con los requisitos pertinentes.
• Capacidad para evaluar conceptos como ergonomía u otros factores humanos. Con un prototipo podemos lograr una evaluación exhaustiva de las condiciones y características del producto. Con él podremos deducir si cumple con los estándares establecidos.
• Ayuda y mejora el entendimiento con el cliente. En referencia a la comunicación con el cliente, contar con un prototipado rápido, una prueba materializada, ayuda a conceptualizar cómo será el producto final.

Cuando hablamos de Rapid Prototyping, ¿nos referimos a impresión 3D?

La respuesta es No. Como vimos en el post sobre  La impresión 3d, una herramienta de prototipado, esta tecnología es empleada como herramienta para prototipar. Sin embargo, pese a ser la impresión 3D una de las técnicas más empleadas, existen otras muchas técnicas y materiales para realizar Rapid Prototyping.

El empleo de técnicas tradicionales, incluso nos dan la posibilidad de obtener un prototipo mucho más rápido que con impresión 3D, aunque la precisión de estas sea inferior. Desde las técnicas más primitivas como el tallado para pruebas de ergonomia, hasta las más avanzadas técnicas de impresión 3D para validación dimensional a nivel de ensamblaje y/o funcionalidad.

En las primeras fases del diseño y desarrollo de producto, cuando tan solo buscamos la validación de conceptos como volúmenes, ergonomía, etc. podemos recurrir, como vemos en el ejemplo, a modelar poliestireno extruido entre otros materiales.

Durante las primeras fases, podemos recurrir como vemos en el ejemplo, a modelar poliestireno extruido entre otros materiales.

Para llegar a una primera aproximación del producto, podemos emplear distintos materiales. En este caso poliestireno extruido.

En fases más avanzadas en el desarrollo de producto, utilizando la impresión 3D conseguimos acercarnos a una reproducción más precisa de lo que será el producto final.

3DALIA: tu empresa de rapid prototyping

Actualmente, y frente a un mercado cada vez más competitivo, las empresas luchan por lanzar al mercado de forma rápida productos cada vez más novedosos. Por tanto, si queremos garantizar que nuestro nuevo producto tenga buena acogida por el público y cumplir con la funcionalidad por la que ha sido creado, debemos apostar por fases como testeo y validación a través de prototipos.

En 3DALIA, empresa de diseño y desarrollo de producto, utilizamos Rapid Prototying durante el diseño y desarrollo de nuestros productos, lo que nos facilita la toma de decisiones. Además, en 3DALIA combinamos la impresión 3D con técnicas convencionales y/o artesanales.

Si necesitas fabricar un prototipo, podemos ayudarte. Contamos con las tecnologías y herramientas adecuadas para elaborar tus propuestas. ¿Hablamos?

La entrada Rapid Prototyping. ¿Qué es y por qué es tan utilizado? se publicó primero en 3DALIA.

En el pasado año, en el 2018, la impresión 3D se consolidó como la tecnología de fabricación aditiva más rentable y eficaz hasta el momento. Actualmente, esta sigue en desarrollo encontrando en el diseño generativo uno de sus mayores aliados. Es esta  combinación de ambas tecnologías una de las razones que hace que la impresión 3D gane cada vez más adeptos entre diferentes sectores.

Si en post anteriores hablamos de fabricación aditiva o impresión 3D, hoy te explicamos de qué se trata el diseño generativo y las ventajas de esta tecnología.

¿De qué se trata el diseño generativo?

Podríamos decir que el diseño generativo se trata de una tecnología que nos permite conocer de manera automática múltiples  formas posibles de diseñar un objeto 3D. Gracias a ello, se nos plantea de manera inmediata varias alternativas viables y eficientes de cara al diseño del objeto en el que estamos trabajando. Por tanto, podríamos decir que es un complemento a la creatividad del diseñador.

Pero, ¿cómo se utiliza?

Los ingenieros o diseñadores marcan sus objetivos de diseño en un software de diseño generativo. Este les permitirá indicar parámetros de diseño tales como el peso, material en el que se desea que esté fabricado, dimensiones, restricciones de coste, etc.

Una vez indicados estos parámetros el software, a través de algoritmos basados en la inteligencia artificial, comienza a generar múltiples alternativas de diseño. Es entonces cuando el factor humano entra en juego. Los profesiones son quienes deben valorar todas las opciones propuestas y seleccionar aquella que case mejor con los objetivos del proyecto.

A modo resumen, la gran diferencia entre el uso o no de esta tecnología es que, mientras que con el diseño tradicional presentamos una limitación de esfuerzos y tiempos para la elaboración de cada propuesta,  con el empleo del diseño generativo podemos obtener múltiples soluciones con una única evaluación de requerimientos. A partir de ahí, podemos elegir la solución que mejor se adapte a las necesidades del proyecto.

Las ventajas de esta tecnología junto con la impresión 3D

Gracias a la aparición de la impresión 3D esta tecnología se ha visto reforzada y aún más justificada si cabe. Existen varias ventajas que hacen de esta combinación una apuesta segura, pero si debemos destacar una como principal, sería el ahorro económico y de tiempo.  Estos grandes beneficios surgidos por el empleo de ambas tecnologías hace que cada vez más empresas apuesten por su uso.

1. Incremento de la creatividad. Gracias a la posibilidad de acceder a múltiples de soluciones posibles a los diseños.
2.  Aumento del rendimiento de los profesionales. A consecuencia de la liberación de aquellas tareas de diseño más repetitivas. Haciendo que, los profesionales se centren en las tareas de toma de decisiones.
3. Disminuye el tiempo de lanzamiento al mercado de un producto. Debido al ahorro de tiempo en los procesos de diseño y prototipado para validación del producto.
4. Optimización de los materiales. Con el empleo de la fabricación aditiva o impresión 3D, podemos lograr la fabricación de piezas mucho más ligeras que los obtenidas con técnicas adicionales, sin renunciar a la resistencia, solidez u otras propiedades mecánicas de la pieza resultante.

En resumen, gracias a la combinación resultante del uso de un software de diseño generativo e impresión 3D, podemos lograr diseños más complejos, de una forma más eficiente y económica.

Ejemplos de uso del diseño generativo

Debido a las grandes ventajas de esta tecnología muchas empresas han apostado por su uso, beneficiándose así con sus resultados.

La conocida marca Under Armour fue de las pioneras en incluir el diseño generativo e impresión 3D en sus procesos de creación. La empresa cambió la conceptualización del calzado deportivo gracias a la combinación de estas tecnologías.

La compañía destacó que gracias al uso de un software de diseño generativo  como Autodesk’s Within, y estableciendo parámetros y requisitos de amortiguación y peso, pudieron obtener varias posibilidades de diseño para la elaboración de este calzado. Siendo sus profesionales los que ejecutaron la que consideraron eficiente.

Como señaló el vicepresidente de la compañía, gracias a la impresión 3D, fue posible la creación de la estructura reticular de la suela, que sería prácticamente imposible con las técnicas de fabricación tradicionales.

Otras marcas deportivas como Adidas o New Balance, también se han sumado a estos procedimientos, apoyándose en el diseño generativo y la impresión 3D para muchos de sus nuevos proyectos. Esta última, adoptó un enfoque similar, basándose en la asociación con el Sistema Nervioso para diseñar suelas prototipo basadas en datos de presión de la pisada.

3DALIA: la empresa de diseño industrial que necesitas

En 3DALIA, empresa de diseño y desarrollo de producto en Andalucía y gracias a su equipo multidisciplinar, podemos ayudarte con tu proyecto. Debido a nuestra amplia experiencia en fabricación aditiva e impresión 3D y diseño industrial, podemos orientarte con aquellas cuestiones que se te planteen durante el desarrollo de tu proyecto.

Tanto si te encuentras en la fase de conceptualización, desarrollo, validación mediante prototipado como industrialización, podemos asesorarte. Te ayudamos a lograr la solución más eficiente para tu proyecto minimizando riesgos, tanto en el proceso de desarrollo como en el lanzamiento y comercialización del producto. ¿Hablamos?

La entrada El diseño generativo, ¿una apuesta ganadora? se publicó primero en 3DALIA.

La fabricación aditiva, también llamada fabricación por adición, se trata de un concepto de producción de objetos en el cual el material (plástico o metal entre los más utilizados) se deposita capa a capa de manera controlada. Estas capas se adhieren entre sí mediante deposición, fotocurado o fusión del material. Es el término industrial con el que se describe la impresión 3D.

Fabricación aditiva, un sector en auge

La aplicación de esta tecnología cada vez está más presente en los procesos de fabricación y se prevé que vaya en aumento.

Según datos aportados por Reports and Data, el empleo y el mercado de la fabricación aditiva alcanzará en unos 6 años los 23 billones de dólares americanos. Esta cifra es al menos 3 veces mayor al tamaño actual del mercado.

A groso modo, la personalización, la capacidad de producir tiradas muy cortas, el bajo coste y la precisión, entre otras muchas ventajas, explican el notable crecimiento que está experimentando el negocio de las tecnologías 3D.

Fabricación sustractiva vs. fabricación aditiva

La creación de productos mediante tecnología aditiva muestra una clara ventaja en sostenibilidad y economía frente a las técnicas sustractivas. En este caso, tan solo se emplea el material exacto para la creación del objeto, evitando así la generación de residuos. Además, otra de las principales ventajas de la fabricación aditiva es que reduce procesos intermedios, por lo que permite obtener piezas hasta un 85% más rápido, comparado con técnicas tradicionales.

En el siguiente cuadro, de una forma bastante esquemática, vemos la diferencia entre la fabricación sustractiva y la aditiva:

Ventajas que aporta la fabricación aditiva

Capaz de reproducir cualquier geometría

Posibilidad de fabricar una serie corta de productos.

La complejidad geométrica y la personalización no encarece. El coste hora/ máquina no varía.

Permite modificaciones durante la vida del producto.

Posibilidad de crear objetos personalizados.

Posibilidad de integrar distintas geometrías en un mismo objeto.

Ofrece una respuesta rápida a las necesidades del mercado.

Muchos sectores se benefician de su eficacia.

Además, cada vez son más variopintos los sectores que emplean esta tecnología en sus proyectos. Desde empresas de moda hasta el sector de la medicina, pasando por el sector automovilístico entre otros.

Sectores que emplean fabricación aditiva

Esto comenzó como herramienta para acelerar el prototipado rápido. No obstante, gracias al éxito del empleo de esta técnica y a los beneficios que aporta, muchos sectores se han ido sumando a la incorporación de las tecnologías 3D en sus procesos de producción. Veamos un par de ellos:

Sector médico:

La tecnología 3D ha tenido una gran acogida en este campo.  La fabricación aditiva en medicina se aplica tanto en bioimpresión como en la fabricación de productos sanitarios.

La bioimpresión, se trata de un procedimiento dirigido al desarrollo de piel y tejidos con impresión 3D. Actualmente, la medicina aún estudia dos posibilidades; la primera de ella, imprimir piel en 3D directamente sobre la piel humana; o bien, imprimir tejidos que, a posteriori y a través de una cirugía, puedan formar parte de un cuerpo humano.

Algunos organismos independientes pronostican el crecimiento de la industria de la bioimpresión hasta más de 4.000 millones de euros en 2025, clasificando esta modalidad como la medicina del futuro.

Además, de la bioimpresión, la medicina ya nos ha demostrado que la fabricación aditiva es una buena aliada para su campo. Gracias a la impresión 3D es posible la fabricación de material quirúrgico personalizado por paciente y complejidad de cirugía en tiempo récord. Incluso, con esta tecnología, se permite la realización de ensayos o entrenamientos con modelos impresos en 3D. Por tanto, una de las ventajas de la fabricación aditiva es ofrecer soluciones a medida acortando a su vez los tiempos de actuación, lo que se traduce en mejores resultados clínicos. 

Sector automovilístico

El sector automovilístico es uno de los que más confianza deposita en esta técnica. Pese a que la mayoría de empresas siguen empleando esta técnica únicamente como herramienta de prototipado;  algunas empresas han ido más allá con la tecnología 3D, convirtiendo a esta en una apuesta por la personalización. No obstante, la posibilidad de producir a través de la impresión 3D piezas de repuesto, ha supuesto un gran avance tecnológico en el sector de los transportes.

Como podemos observar en la fotografía, gracias a la fabricación aditiva MINI, ha ofrecido a sus clientes la posibilidad de personalizar sus vehículos. Estos podrán diseñar su banda lateral y las inserciones laterales. Además, estas piezas son impresas individualmente por la propia empresa y en muy poco tiempo en comparación con los métodos de fabricación convencionales.

3DALIA: tu empresa de fabricación aditiva y prototipado

El empleo de esta técnica de fabricación en distintos sectores está en auge. Cada vez son más las empresas que emplean las tecnologías 3D en sus procesos. Como hemos comprobado en este post, los sectores de la medicina y el automóvil  aprovechan la fabricación aditiva para lograr nuevos proyectos.

Desde 3DALIA, empresa de diseño industrial, queremos que nos cuentes tus ideas. Ofrecemos a nuestros clientes la implantación de estos procesos a través de distintas tecnologías en función de las necesidades que presenten. Esta empresa especialista en la fabricación de prototipos y consultoría 3D, te ayudará en todo lo referente al diseño y desarrollo de producto. Además, te acompañaremos desde la conceptualización de la idea hasta la fabricación de tu producto. ¿Hablamos?

La entrada La fabricación aditiva. Ventajas que presenta se publicó primero en 3DALIA.

La principal ventaja de esta técnica es la alta calidad de las piezas obtenidas. Además de obtener un buen resultado superficial, se consiguen excelentes tolerancias.

Sin embargo, como desventaja considerable es el imprescindible uso de soportes para la estabilización de las piezas durante la impresión. Además, cabe mencionar que se requiere una mayor inversión para obtener un equipo de esta tecnología.

FDM

Es la tecnología de impresión 3D más popular y conocida. Consiste en la deposición de un polímero fundido sobre una base plana. El material se encuentra en estado sólido, en forma de hilo de diferentes diámetros.

La temperatura que alcanza la boquilla de la impresora funde el material, extruyendo el modelo capa por capa. Cabe destacar que los resultados de la impresión pueden ser muy buenos.

En este caso, no es necesario la creación de soportes para la fabricación de las piezas y la velocidad de producción es alta. El diseño obtenido se encontrará inmerso dentro de una cama de polvo que actúa como soporte de la propia impresión. Sin embargo, en ocasiones, la precisión se ve limitada por el tamaño de partícula en polvo, creando a veces un acabado rugoso. 

Una vez formado el objeto,  hay que dejarlo enfriar a la máquina antes de ser retirado y, tras un post procesado de limpieza, podemos recuperar el polvo sobrante y aprovecharlo para otra impresión.

¿Necesitas ayuda con tu prototipo o proyecto de impresión 3D? Podemos ayudarte, ¡contáctanos!

La entrada Descubre qué es la impresión 3D y para qué sirve se publicó primero en 3DALIA.