\u00bfCu\u00e1l era el desaf\u00edo que hab\u00eda que superar?<\/h2>\n\n\n\n
En programas anteriores de desarrollo de veh\u00edculos, los conductos para sistemas como el Crew Temperature Control System se dise\u00f1aban utilizando tuber\u00edas flexibles que conectaban cajas de uni\u00f3n fabricadas en chapa met\u00e1lica. Este enfoque ha funcionado bien durante muchos a\u00f1os y ofrece una soluci\u00f3n sencilla y asequible para los conductos de veh\u00edculos. En programas de modernizaci\u00f3n de veh\u00edculos como el programa Challenger 3 de Rheinmetall UK, este enfoque ya no es viable debido a las importantes\u00a0limitaciones de espacio<\/strong>\u00a0y a la adaptaci\u00f3n de la\u00a0arquitectura del veh\u00edculo<\/strong>\u00a0existente.<\/p>\n\n\n\n Para componentes de conductos complejos se podr\u00edan utilizar diversos m\u00e9todos de producci\u00f3n, como el moldeo por inyecci\u00f3n o el moldeo rotacional. Sin embargo, estos requieren herramientas costosas y, para la\u00a0producci\u00f3n de bajo volumen<\/strong>, este coste de utillaje es significativo. Adem\u00e1s, en los programas de desarrollo de veh\u00edculos, los conductos de aire suelen pasar por muchas iteraciones y a menudo requieren cambios tard\u00edos debido a que otros subsistemas compiten por el espacio. Por lo tanto, existe el riesgo de que sea necesario volver a fabricar el utillaje y que las piezas producidas originalmente a tiempo para las pruebas tengan que rehacerse para la producci\u00f3n del veh\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n Teniendo en cuenta estas presiones, la fabricaci\u00f3n aditiva ofrece una soluci\u00f3n. No hay\u00a0costes de utillaje<\/strong>\u00a0para las piezas, los\u00a0dise\u00f1os pueden modificarse r\u00e1pidamente<\/strong>\u00a0para adaptarse a otros cambios del sistema y la complejidad de las piezas no aumenta el coste.<\/p>\n\n\n\n Tanto SLS como SLA se investigaron en detalle para esta aplicaci\u00f3n, y la decisi\u00f3n de seleccionar FFF se bas\u00f3 en m\u00faltiples factores.<\/p>\n\n\n\n La primera consideraci\u00f3n es la funcionalidad requerida de las piezas producidas. En esta aplicaci\u00f3n, existen requisitos estrictos de\u00a0retardancia a la llama, baja generaci\u00f3n de humo<\/strong>\u00a0y\u00a0baja toxicidad<\/strong>. Las temperaturas de funcionamiento superiores e inferiores redujeron a\u00fan m\u00e1s las opciones de materiales, dejando candidatos como PA2241FR (SLS) y ULTEM 9085 (FFF). En ese momento, no se identificaron materiales SLA adecuados que cumplieran todos los requisitos.<\/p>\n\n\n\n El acabado superficial es importante, no solo para la est\u00e9tica de la pieza, sino tambi\u00e9n para un buen flujo de aire dentro de los conductos. Las piezas SLS y SLA tienen un acabado superficial extremadamente bueno directamente al salir de la m\u00e1quina. El acabado superficial de las piezas FFF puede ser m\u00e1s rugoso y requerir posprocesamiento para mejorarlo. Los conductos deben retener bien el aire para evitar ca\u00eddas de presi\u00f3n innecesarias. SLA y SLS producen paredes de pieza s\u00f3lidas, mientras que FFF puede dejar huecos de aire que requieren sellado o pintura para mitigarlos.<\/p>\n\n\n\n Se requer\u00edan secciones de conductos grandes, por ejemplo\u00a0400mm+<\/strong>, lo que significaba que algunas de las m\u00e1quinas SLA m\u00e1s asequibles no eran adecuadas. Los vol\u00famenes de fabricaci\u00f3n m\u00e1s grandes en m\u00e1quinas SLS aumentan significativamente el coste, mientras que\u00a0las m\u00e1quinas FFF con mayor volumen de fabricaci\u00f3n est\u00e1n disponibles a costes m\u00e1s bajos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Para esta aplicaci\u00f3n de\u00a0producci\u00f3n de bajo volumen<\/strong>\u00a0necesitamos un equilibrio adecuado entre coste y productividad. SLS puede ser altamente productivo, pero implica un alto coste de capital para equipos e infraestructura. Las m\u00e1quinas SLA de gran formato tambi\u00e9n pueden ser altamente productivas, produciendo lotes de piezas r\u00e1pidamente, pero tambi\u00e9n tienen un precio elevado. Las m\u00e1quinas FFF de gran formato y alta temperatura pueden ser m\u00e1s asequibles que SLS o SLA, pero no ofrecen el mismo nivel de productividad que los otros dos procesos.<\/p>\n\n\n\n Por \u00faltimo, est\u00e1 la cuesti\u00f3n de si fabricamos estas piezas internamente o las externalizamos a un proveedor para su fabricaci\u00f3n. Esta es otra decisi\u00f3n clave y requiere considerar el coste total del programa, la preparaci\u00f3n de la cadena de suministro, la agilidad de producci\u00f3n requerida y\u00a0el control del proceso de producci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Para tomar una decisi\u00f3n, tuvimos que considerar las ventajas y desventajas de cada tecnolog\u00eda y si la incorporar\u00edamos internamente o la externalizar\u00edamos a un proveedor.<\/p>\n\n\n\n Las ventajas de contratar la producci\u00f3n externamente, como la ausencia de inversi\u00f3n de capital y el acceso al know-how del proveedor, se vieron superadas por la falta de proveedores cualificados disponibles, por ejemplo con acreditaci\u00f3n Cyber Essentials +, el menor nivel de control de producci\u00f3n, el ritmo de aprendizaje m\u00e1s lento y las iteraciones m\u00e1s lentas al no tener acceso a la maquinaria.<\/p>\n\n\n\n Tanto SLA como SLS requieren una mayor inversi\u00f3n de capital<\/strong>\u00a0y una\u00a0integraci\u00f3n m\u00e1s compleja<\/strong>\u00a0en el taller de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n SLS no pudo ofrecer una opci\u00f3n de material adecuada que cumpliera todos los requisitos y proporcionara suficiente confianza para compensar la mayor complejidad del proceso de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n La cadena de suministro del Reino Unido para piezas SLS en PA2241FR no era competitiva en ese momento. Para la adopci\u00f3n interna, el proceso era demasiado costoso y no habr\u00edamos utilizado la m\u00e1quina a plena capacidad solo con estas piezas. Si hubi\u00e9ramos tenido requisitos de volumen mucho mayores, la producci\u00f3n SLS interna podr\u00eda haber sido m\u00e1s competitiva en costes.<\/p>\n\n\n\n El\u00a0coste de capital de FFF era considerablemente menor<\/strong>\u00a0que el de las otras opciones, con una instalaci\u00f3n mucho m\u00e1s sencilla en el taller de producci\u00f3n, menos riesgos de seguridad y\u00a0menores requisitos de formaci\u00f3n<\/strong>\u00a0que cumplir. Rheinmetall UK ten\u00eda mucha experiencia en el uso de FFF para producir prototipos como apoyo al dise\u00f1o. Este know-how signific\u00f3 que adoptar FFF para la producci\u00f3n de piezas de uso final tambi\u00e9n supon\u00eda un menor desaf\u00edo cultural y de formaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n La productividad de FFF cumpl\u00eda con la capacidad de producci\u00f3n requerida por Rheinmetall UK dentro del\u00a0programa Challenger 3<\/strong>\u00a0y requer\u00eda un espacio m\u00ednimo en el taller de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Las debilidades de FFF en esta aplicaci\u00f3n pueden mitigarse de forma asequible. Mediante el acabado vibratorio y la pintura de las piezas FFF ULTEM 9085, se puede fabricar un producto de buena calidad sin a\u00f1adir costes significativos de capital ni de pieza individual.<\/p>\n\n\n\n Considerando todas estas compensaciones en conjunto, se decidi\u00f3 que, para la producci\u00f3n de conductos, Rheinmetall UK deber\u00eda seguir una estrategia de fabricaci\u00f3n de las piezas\u00a0internamente<\/strong>\u00a0utilizando\u00a0FFF<\/strong>\u00a0con\u00a0ULTEM 9085<\/strong>\u00a0, ya que esto ofrec\u00eda la soluci\u00f3n\u00a0m\u00e1s asequible, m\u00e1s flexible<\/strong>\u00a0y de\u00a0menor riesgo<\/strong>\u00a0frente a las otras soluciones exploradas.<\/p>\n\n\n\n Hay una buena selecci\u00f3n de fabricantes en todo el mundo que ofrecen impresoras FFF de alta temperatura capaces de producir piezas en ULTEM 9085. Durante nuestro proceso de preselecci\u00f3n, consideramos las ofertas de varios fabricantes.<\/p>\n\n\n\n Al final, la decisi\u00f3n de comprar un\u00a0miniFactory Ignite<\/a>\u00a0se redujo a:<\/p>\n\n\n\n Coste de la m\u00e1quina vs. productividad<\/strong> \u2013 La miniFactory Ignite era una de las m\u00e1quinas de menor coste, pero aun as\u00ed ofrec\u00eda un gran volumen de construcci\u00f3n y un nivel competitivo de productividad.<\/p>\n\n\n\n \u00c1rea de construcci\u00f3n<\/strong> \u2013 por el precio de la m\u00e1quina,\u00a0miniFactory<\/a>\u00a0ofrec\u00eda un gran volumen de construcci\u00f3n que permite la producci\u00f3n por lotes. Esto significa que podemos reducir los costes de mano de obra en la gesti\u00f3n de las impresiones y utilizar m\u00e1s horas sin supervisi\u00f3n para imprimir durante la semana y el fin de semana.<\/p>\n\n\n\n Seguridad <\/strong>\u2013 Las m\u00e1quinas miniFactory se fabrican en Finlandia y, por lo tanto, se consideraron de menor riesgo cibern\u00e9tico que algunas de las de otros fabricantes.<\/p>\n\n\n\n Costes operativos<\/strong> \u2013 miniFactory Ignite es un sistema abierto, lo que significa que Rheinmetall UK pod\u00eda comprar material de alimentaci\u00f3n en grandes cantidades directamente al fabricante a precios muy competitivos. Esto tiene un impacto significativo en el coste por pieza. Adem\u00e1s, el coste de propiedad era menor. Se requer\u00edan menos consumibles, p. ej. placas de construcci\u00f3n reutilizables, boquillas de larga duraci\u00f3n y un paquete de soporte asequible. Todos estos aspectos contribuyen a reducir los costes de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Soporte en Reino Unido<\/strong> \u2013 no todos los fabricantes de impresoras pod\u00edan ofrecer una soluci\u00f3n de soporte con sede en Reino Unido. Esto es importante, ya que el tiempo de inactividad de la m\u00e1quina no solo puede afectar a la productividad, sino tambi\u00e9n provocar retrasos en el programa. 3DGBIRE<\/a> presta el soporte para\u00a0miniFactory<\/a>\u00a0en Reino Unido y se encuentra a solo unas horas por carretera de las instalaciones de Rheinmetall UK en Telford.<\/p>\n\n\n\n La compra e instalaci\u00f3n de la m\u00e1quina fue solo el primer paso para desarrollar y optimizar la capacidad de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Al tener una m\u00e1quina en el taller de producci\u00f3n, nuestros dise\u00f1adores pudieron aprender sobre el impacto de sus decisiones de dise\u00f1o y realizar cambios r\u00e1pidamente para mejorar tanto la funcionalidad como la eficiencia de costes. Tambi\u00e9n pudimos optimizar los perfiles de impresi\u00f3n para obtener los mejores resultados.<\/p>\n\n\n\n La pr\u00e1ctica habitual en la optimizaci\u00f3n de fabricaci\u00f3n aditiva suele ser consolidar piezas. Descubrimos que, para esta aplicaci\u00f3n, ocurr\u00eda lo contrario. Al dividir las piezas y crear uniones, pudimos reducir la cantidad de material de soporte necesario o incluso eliminarlo por completo. Esto signific\u00f3 que pudimos imprimir piezas m\u00e1s r\u00e1pido, con menos material y menos horas de mano de obra de posprocesamiento. Tambi\u00e9n nos permiti\u00f3 alcanzar nuestros requisitos de productividad con una sola m\u00e1quina, proporcionando ahorros significativos.<\/p>\n\n\n\n Pudimos optimizar nuestras disposiciones de lote y establecer el enfoque de posprocesamiento m\u00e1s rentable para la aplicaci\u00f3n espec\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n Tener acceso a la maquinaria tambi\u00e9n hizo mucho m\u00e1s f\u00e1cil experimentar con soluciones, por ejemplo, el m\u00e9todo de uni\u00f3n \u00f3ptimo, adhesivos compatibles, enfoques de numeraci\u00f3n de piezas, m\u00e9todos de acabado superficial y acabados de pintura. Desarrollar esta soluci\u00f3n a medida en la cadena de suministro habr\u00eda requerido mucho tiempo y habr\u00eda sido costoso.<\/p>\n\n\n\n\u00bfPor qu\u00e9 elegir la fabricaci\u00f3n aditiva para la producci\u00f3n de conductos de aire para veh\u00edculos?<\/h2>\n\n\n\n
\u00bfQu\u00e9 tipo de fabricaci\u00f3n aditiva deber\u00eda utilizarse? \u00bfFFF, SLS o SLA?<\/h2>\n\n\n\n
Propiedades de los materiales, resistencia, retardancia a la llama, baja generaci\u00f3n de humo y toxicidad, temperaturas de funcionamiento superiores e inferiores<\/h3>\n\n\n\n
Funcionalidad del producto \u2013 consideraciones clave: acabado superficial y estanqueidad al aire<\/h3>\n\n\n\n
Tama\u00f1o de la pieza<\/h3>\n\n\n\n
Productividad vs. coste<\/h3>\n\n\n\n
Fabricar vs. comprar<\/h3>\n\n\n\n
Conclusiones<\/h3>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
\u00bfPor qu\u00e9 elegimos miniFactory Ignite?<\/h2>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
![\"minifactory](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/IGNITE-miniFactory.jpg?v=1779106076\")
<\/figure>\n\n\n\n\u00bfQu\u00e9 necesit\u00e1bamos hacer una vez comprado e instalado el miniFactory Ignite?<\/h2>\n\n\n\n
![\"onsite](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/onsite.jpg?v=1778497520\")
<\/figure>\n\n\n\n\u00bfCu\u00e1l fue el resultado para la empresa?<\/h2>\n\n\n\n
![\"printed](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/printed-part.jpg?v=1778497652\")
<\/figure>\n\n\n\n
![\"Rheinmetall](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/logo-stack.svg?v=1778679310\"){kind=logo}
<\/figure>\n\n\n\n