Maquinaria y Equipo Industrial – Goaltech Engineering Solutions

El fabricante de diafragma industrial DiaCom logra una transferencia perfecta del diseño de herramientas a la fabricación con Solid Edge

Producto: CAM Pro
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

DiaCom apunta a nuevos mercados que exigen mayores niveles de tecnología para sus complejos diafragmas moldeados

Productos de vanguardia, nuevos mercados geográficos

Hace unos seis años, el fabricante de diafragmas industriales DiaCom Corp. (DiaCom) inició un cambio en su enfoque para el diseño y la fabricación de herramientas. Con una gran reputación de cliente ya en su lugar, llegó el momento de actualizar las tecnologías de la empresa. El objetivo: expandirse a nuevos mercados. La empresa con sede en Amherst, New Hampshire, diseña y fabrica diafragmas moldeados innovadores y rentables críticos para el funcionamiento de sistemas y equipos industriales esenciales. DiaCom no sólo produce diafragmas, sino que diseña y construye las herramientas para fabricarlos. El personal de la empresa diseña y tool departments como parte de su modelo de negocio.

Los nuevos cambios tecnológicos han permitido la entrada en nuevas industrias que requieren diafragmas más complejos, así como mercados paralelos. Esos objetivos de la industria incluyen clientes aeroespaciales, de riego, automotrices, petroleros, gas y médicos. “Queríamos crecer dinámicamente ofreciendo productos más intrincados y de vanguardia y también expandirnos a nuevos mercados geográficos en China y Europa”, dice Mike Grywalski, gerente de ingeniería de fabricación de DiaCom. “Hay más demanda de tecnología de estos nuevos clientes. No sólo necesitan arandelas en una manguera de jardín.”

Los clientes de DiaCom operan en un mundo diferente, con demandas de diseño más complejas que se apoyan en gran medida en el modelado paramétrico para cumplir con los estándares gubernamentales y de la industria. Muchos de sus clientes establecidos desde hace mucho tiempo ahora requieren una capacidad tecnológica similar para producir diafragmas más avanzados.

Diseño para la fabricación

La expansión requirió una tecnología software más avanzada. Los clientes empezaban a venir a DiaCom con modelos 3D para trabajar. La compañía estaba utilizando software de diseño asistido por computadora 2D (CAD), produciendo dibujos de “la vieja escuela” que no podían definir completamente algunos productos. DiaCom reconoció el problema y decidió cambiar su paradigma de diseño.

Los antecedentes del shopfloor de Grywalski le ayudaron a darse cuenta de la necesidad de incorporar el grupo de herramientas con cualquier cambio en la tecnología CAD. Con muchos años de experiencia en software CAD y fabricación asistida por computadora (CAM), recordó problemas de compatibilidad, comunicación y soporte técnico al utilizar software de dos proveedores diferentes.

“Queríamos incorporar el grupo de herramientas con nuestros planes”, dice Grywalski. “Queríamos implementar aplicaciones CAD y CAM de una empresa de software para que pudiéramos obtener soporte integral.” La compañía seleccionó el software Solid Edge® para el diseño 3D y el software Solid Edge CAM Pro para la fabricación, ambos del especialista en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) Siemens Digital Industries Software. DiaCom confía en maya HTT, socia de la solución de Siemens, para la implementación, la formación y el soporte del sistema.

Pasar del diseño 2D al 3D para piezas avanzadas

DiaCom evaluó varios sistemas CAD, incluyendo solidworks® software, software autoCAD®, software ® Inventor, software Pro/ENGINEER® y Solid Edge. “Aunque había muchos programas de software disponibles, seleccionamos Solid Edge debido al soporte disponible de Maya HTT, así como de la organización Global Technical Access Center de Siemens. Esta red de soporte dio sus frutos, así como iniciamos los cambios”. Además del soporte 24/7 para preguntas CAD y CAM, Maya HTT y Siemens Digital Industries Software ayudaron a DiaCom a identificar postprocesadores para sus máquinas herramienta y resolver otros desafíos interfacéticos de hardware/software.

DiaCom determinó que la tecnología Siemens Digital Industries Software era impresionante y los precios eran competitivos. “Solid Edge nos dio la capacidad tecnológica para diseñar las piezas más complejas requeridas por los clientes existentes, así como los otros nuevos clientes con los que trabajamos”, dice Grywalski. “Los cambios de hoy en día son a menudo más desafiantes y pueden tomar más tiempo. Con 3D, es más fácil hacer cambios de diseño solicitados por el cliente que con el software 2D tradicional.” DiaCom ha comenzado a utilizar la capacidad de tecnología synchro-nous de Solid Edge, aplicando la simplicidad del modelado directo con el control del diseño paramétrico. La compañía continúa evaluando la tecnología synchro-nous, así como el diseño ordenado tradicional. “En algunos casos, el enfoque ordenado tiene más sentido”, dice Grywalski. “En otras ocasiones, el enfoque sincrónico parece mejor. De cualquier manera, estamos viendo una reducción en el tiempo de diseño y una mayor precisión, ambos con un impacto positivo en la fabricación. Por ejemplo, en un proyecto de molde complejo reciente, el uso del modelado solid edge fue entre un 25 y un 30 por ciento más rápido que el diseño 2D tradicional y fue más preciso.”

Hacer modificaciones en los diseños de diafragma existentes es bastante común en DiaCom. Mediante el uso de tecnología sincrónica en lugar de procesos tradicionales basados en la historia, DiaCom ha experimentado una reducción en el tiempo de revisión de hasta un 50 por ciento en el trabajo de diseño reciente.

DiaCom está diseñando programas para crear modelos automatizados de piezas y herramientas basados en tablas variables en Solid Edge. Mediante la aplicación de nuevos procesos de ingeniería empresarial, estos programas están siendo utilizados por los diseñadores para acelerar el diseño sin sacrificar la precisión. Aunque esto se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, la compañía ya ha experimentado beneficios significativos con el nuevo enfoque.

Fabricación En Solid Edge

Para su herramienta de programación de control numérico por ordenador (CNC), DiaCom seleccionó Solid Edge Cam Pro de Siemens Digital Industries Software. DiaCom utiliza Solid Edge Cam Pro para programar su torno CNC Okuma y molino CNC Fadal, entre otras piezas de equipo para mecanizar los moldes de compresión que se utilizan para fabricar los diafragmas. El líder de la sala de herramientas de DiaCom fue pionero en el uso de Solid Edge Cam Pro para programar las máquinas herramienta. Además, los operadores de fresas y tornos han sido entrenados en el uso de Solid Edge Cam Pro para programar las máquinas herramienta.

“Con CAD 3D en su lugar, hemos estado diseñando algunas piezas bastante complejas para diversas aplicaciones. Muchos clientes prefieren no usar diseños tradicionales de diafragma”, dice Grywalski. Los diseños más sofisticados también requerían capacidades de fresado y programación de torneado de máquinas SOLID Edge CAM Pro de 3 ejes.

La combinación de Solid Edge y Solid Edge Cam Pro ha proporcionado “una transferencia perfecta de la comunicación de diseño de herramientas entre nuestro grupo de diseño y el taller”, dice Grywalski. DiaCom evaluó cuatro paquetes CAM y está satisfecho con su elección de Solid Edge Cam Pro.

Otros resultados de las actualizaciones tecnológicas y la expansión del mercado incluyeron la construcción de un nuevo complejo de herramientas y la expansión del personal de diseño y fabricación de herramientas en aproximadamente un 60 por ciento.

“Solid Edge y Solid Edge Cam Pro han hecho una diferencia significativa al mejorar nuestro diseño técnico y capacidades de construcción de herramientas”, dijo Grywalski. “Ayudaron a DiaCom a proporcionar productos complejos, que no habrían sido tan fáciles de hacer hace varios años.”

Te-Shin CamCAM: especialista en herramientas gana ventaja competitiva utilizando plataforma de diseño 3D con soporte integrado para mecanizado de 5 ejes

Producto: CAM Pro
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Utilizando Solid Edge con tecnología sincrónica y la funcionalidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express, El Te-Shin Cam mejora significativamente su capacidad para satisfacer las necesidades de sus clientes

Componentes críticos cam

Fundada en 1980, The Te-shin Cam Co., Ltd. (Te-Shin) se dedica al diseño y producción de equipos relacionados con la fabricación asistida por ordenador (CAM). Su línea de productos incluye componentes críticos, como cambiadores automáticos de herramientas (ATC) y cortadores a intervalos.

Te-Shin cuenta con una gran capacidad de producción para este equipo, con una producción mensual de hasta 3.500 cambiadores de herramientas. Se ha convertido en un proveedor industrial líder de maquinaria de precisión en su región, y representa el 85 por ciento del mercado taiwanés en su segmento. El cortador a intervalos de la compañía cuenta con alta calidad y una excelente relación costo-rendimiento, y se vende por la mitad del precio de los productos importados de Japón.

En los últimos años, para satisfacer los requisitos de las industrias de alta gama y alta precisión, Te-Shin invirtió en equipos profesionales para el mecanizado y la molienda y adoptó un proceso avanzado de investigación y desarrollo (I+D) basado en el diseño 3D. Sin embargo, debido a que el anterior sistema de diseño asistido por computadora (CAD) era una de las tecnologías líderes de la industria: utilizaba un enfoque de modelado tradicional, a la empresa le resultaba difícil lidiar con los cambios de diseño de los clientes en tiempo real. Esto condujo a la búsqueda de una mejor solución, una que proporcionaría una funcionalidad integrada de diseño, fabricación y gestión de datos para mejorar la ventaja competitiva de la empresa.

Fácil de aprender y usar

Después de una evaluación cuidadosa, Te-Shin adoptó el software Solid Edge® de Siemens PLM Software para la redacción y el diseño de todos los nuevos cambiadores de herramientas. Los diseñadores consideran que el nuevo software es fácil de aprender y usar con su sistema anterior, que implica instrucciones complicadas y objetos interrelacionados en una jerarquía. Los diseñadores encontraron que el sistema era aburrido y requiere mucho tiempo de uso.

Por el contrario, el uso de Solid Edge proporciona una interfaz intuitiva y una biblioteca de componentes, una gran mejora que permite a los diseñadores centrarse en el diseño de arquitecturas importantes del sistema. “Además, incluso nuestro presidente puede redactar fácilmente algunos dibujos básicos utilizando Solid Edge”, dice Cai Peirong, subdirector del departamento de I+D de Te-Shin.

Con Solid Edge, los usuarios pueden importar los dibujos CAD heredados de la empresa y administrar esos archivos, junto con modelos nativos creados con Solid Edge, reduciendo así el tiempo de diseño y modificación, y disminuyendo la comunicación errónea entre el diseño y la fabricación.

“En el pasado, al considerar si adoptar o no el diseño 3D para el desarrollo de nuevos productos, nuestros colegas tomaron en consideración el ciclo de vida del producto y la puntualidad”, explica Peirong. “Pero la facilidad de uso de Solid Edge, junto con la tecnología sincrónica de vanguardia, nos permite utilizar datos 2D y 3D de manera efectiva, lo que mejora la aceptación e implementación completa de este sistema de diseño 3D de nueva generación.”

El nuevo sistema se utilizó por primera vez para proporcionar vistas explosionadas 3D según lo requerido por los clientes con el fin de incluir especificaciones en los manuales de mantenimiento. Según Peirong, “al utilizar el software 3D anterior, normalmente requería tres días para redactar una vista explosionada. Con Solid Edge, esto se hace en un día. Modificar un modelo 3D es tan simple como modificar dibujos 2D. Ahorramos tiempo valioso.”

Además, la adopción de tecnología sincrónica significa que los datos de diseño se pueden actualizar rápidamente, lo que es un beneficio importante. “La función de modelado sincrónico nos permite actualizar el cambio al dibujo de ensamblaje a medida que cambiamos el dibujo de piezas”, dice Peirong. “Esta capacidad de actualización synchro-nous elimina eficazmente la consecuencia de cambiar el dibujo de pieza únicamente y dejar el dibujo de ensamblaje sin cambios, lo que podría dar lugar a errores en las operaciones posteriores.”

Secuencias de herramientas sin errores

“En el pasado, cuando usábamos diseño 2D, siempre había ángulos ciegos durante el desarrollo del producto, lo que podría conducir a colisiones”, dice Peirong. “En los peores casos, todo el moho tendría que ser rechazado o destruido. Pero con Solid Edge, hemos abordado eficazmente el tema de la simulación de redacción y hemos evitado colisiones interrelacionadas”.

Ahora, una vez terminado un diseño, los diseñadores lo transfieren a un dibujo 2D y luego lo entregan para el desdoblamiento y mecanizado de moldes. En la etapa de mecanizado, la compañía utiliza el software CAM Express de Siemens PLM Software, y considera que la capacidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express es particularmente beneficiosa.

Uno de los beneficios más destacados que aporta la tecnología de mecanizado de 5 ejes es la reducción de errores en la programación de secuencias de herramientas. El cambiador de herramientas original de la compañía fue programado manualmente. Debido a que la operación de mecanizado es com-plicated y largo, el funcionamiento manual fácilmente condujo a errores, y hubo diferentes resultados basados en los diferentes niveles de habilidad y experiencia de los operadores.

“En el pasado, la experiencia de los operadores influyó fácilmente en la precisión del mecanizado. Normalmente había cientos de líneas de programas escritos a mano, y la lógica de programación, fuerte o débil, afectaría fácilmente al mecanizado posterior”, dice Peirong. “Incluso si todos esos aspectos estuvieran libres de problemas, la programación en sí era un proceso laborioso y lento.

“Con la capacidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express, la ejecución automática de secuenciación y mecanizado de herramientas tiene lugar inmediatamente después de la redacción de los dibujos, eliminando una serie de problemas, incluyendo diferentes calificaciones de personal, tiempo perdido, etc.”

Cambios de diseño comunicados rápida y eficazmente

A medida que la capacidad de producción de Te-Shin aumenta anualmente, hay más requisitos para la personalización de la maquinaria. En este contexto, Solid Edge se ha convertido en la principal herramienta en el nuevo proceso de diseño de productos de Te-Shin, mejorando en gran medida la eficiencia de comunicación entre la empresa y sus clientes. Por ejemplo, hay más de 30 partes en un ATC, y más de cien en una torre de energía. Hoy en día, la mayoría de los clientes utilizan dibujos de diseño 3D para disipar problemas relacionados con los cambios de diseño.

Un beneficio similar del uso de 3D se refleja en la comodidad que aporta en la colaboración con clientes extranjeros. Actualmente, hay usuarios de los cambiadores de herramientas de la compañía en China, Corea y otras áreas. Con dibujos 3D, Te-Shin es capaz de comunicarse con esos clientes claramente con respecto a los cambios de diseño, lo que reduce notablemente el tiempo de desarrollo y los costos. Como dice Peirong, “el uso de dibujos 3D nos ayuda a eliminar las diferencias resultantes de diversas perspectivas y, en cierta medida, a crear un lenguaje común para todos”.

Te-Shin agradece el rápido y eficaz soporte técnico proporcionado por el socio de Siemens PLM Software, CADEX, que ha estado proporcionando asistencia desde que se introdujo el soft-ware. CADEX generalmente se ocupa de cualquier pregunta o problema el día que surge. CADEX también proporciona capacitación en video que permite a los diseñadores ser productivos rápidamente. “La mayoría de las veces, es fácil comprar un buen producto, pero difícil obtener un buen servicio post-venta”, señala Peirong. “En nuestro despliegue de Solid Edge, hemos estado satisfechos con ambos.”

Digitalización de herramientas metálicas y piezas de compuestos de fibra de carbono con el escáner HandySCAN 3D

Producto: HandySCAN 3D
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

La EADS (Compañía europea de aeronáutica, defensa y espacio) es una empresa líder internacional en el sector aeroespacial, de defensa y servicios relacionados. La empresa lleva varios años utilizando los productos de medición 3D portátiles de Creaform.

Más concretamente, EADS utiliza tanto HandySCAN 3D como el escáner CMM óptico MetraSCAN 3D para digitalizar herramientas y piezas compuestas (carbono/resina epoxi) y para elaborar comparaciones entre piezas y archivos CAD. Para realizar sondeos, EADS utiliza el escáner CMM óptico HandyPROBE. Además de VXelements, el software de adquisición de datos de los sistemas Creaform, EADS utiliza también el módulo VXtrack para realizar mediciones dinámicas, así como VXlocate, un módulo de software desarrollado mediante una asociación entre Creaform y EADS.

Ejemplo de aplicación de HandySCAN 3D

Como parte de un estudio sobre la posible distorsión geométrica de las piezas compuestas de fibra de carbono, y con la ayuda de un dispositivo HandySCAN 3D, EADS escaneó herramientas de 1 000 mm x 800 mm, así como piezas de 650 x 300 mm, con el fin de evaluar posibles deformaciones tras su fabricación.

Partes de herramientas

En primer lugar, EADS escaneó las herramientas para verificar que estas cumplieran con el plan en CAD.

Escaneado de herramientas con el HandySCAN 3D

A continuación se escanearon dos de las piezas elaboradas con esta herramienta y se compararon los resultados.

Escaneado de las piezas y resultados

El segundo paso consistió en utilizar herramientas de simulación muy potentes para calcular la distorsión de las piezas antes de su fabricación, con el objetivo de comparar los archivos de las piezas escaneadas.

Simulación

Los resultados obtenidos por EADS permitieron validar el software de simulación, desarrollado para optimizar la gama de fabricación mediante la identificación de parámetros y procesos adecuados.

Este proyecto podría haberse llevado a cabo con un sistema de escaneado con proyección periférica, pero el sistema de estas características que posee EADS no puede utilizarse en superficies tan amplias, y el proceso es mucho más complejo cuando se han de medir las dos caras de las piezas compuestas. Además, podría haberse utilizado un escáner CCM, pero esta opción presentaba varios inconvenientes, ya que debían realizarse mediciones únicas que, a su vez, conllevan un tiempo de adquisición mucho mayor.

“El sistema de Creaform nos permitió escanear rápidamente las herramientas metálicas y las piezas de compuestos de fibra de carbono. Muchos de los sistemas disponibles en el mercado no funcionan muy bien con estas piezas compuestas, puesto que son de color oscuro y, en ocasiones, bastante brillantes. El hecho de que el equipo fuera portátil nos permitió realizar las mediciones en la misma planta de fabricación”, explicó Catherine Bosquet, del departamento de ingeniería sanitaria (NDT & shm) de EADS.

“Antes de utilizar los sistemas de Creaform empleábamos equipos de proyección periférica, ya que adquirimos un sistema HOLO3 hace más de 15 años. También probamos algunos de los sistemas disponibles (Konica Minolta, Metris, Steinbichler, Aicon, Kreon Technologies, Ettemeyer, GOM), pero las soluciones de medición 3D de Creaform nos convencieron gracias a su rápida adquisición y configuración, su facilidad de uso, su rendimiento en la medición de muchos tipos de estados de superficie y su portabilidad. Está a cargo de la gestión, la dirección estratégica y el desarrollo de todo el Grupo Creaform, así como de sus oficinas de todo el mundo.”

Ingeniería inversa, un impulsor fácil con Geomagic Design X

Producto: Geomagic Design X
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Cuando el propietario de pequeñas empresas Matthew Percival de 3D Rev Eng fue contratado por Dependable Industries, una tienda de patrones y herramientas en Vancouver, Columbia Británica, para ayudar en la ingeniería inversa de una generación de energía Francis Runner casting, todo el poder de Geomagic Design X fue puesto a prueba.

Percival tenía una ventana de tiempo muy finita de un día para escanear en 3D la pieza. No hubo ningún dibujo para confirmar en contra, por lo que tuvo que ser capaz de trabajar rápida y precisamente. El corredor de trabajo que estaba siendo invertido estaba en su último ciclo de reparación y necesitaba tener un casting de reemplazo listo en un año. Los datos de escaneo se adquirieron en unas cuatro horas utilizando un escáner portátil.

Los profundos bolsillos estrechos de los pasajes hidráulicos limitaron el alcance del escáner e hicieron imposible la adquisición completa de datos. Con alrededor del 85% de la pieza escaneada, Percival sabía que tenía suficiente para hacer un modelo CAD completo utilizando el software de 3D Systems.

Modelo CAD utilizando el software de 3D Systems.

“Para mí, Design X es la elección obvia del software. La capacidad de generar modelos sólidos directamente en los datos de escaneo no tiene precio.”
Matthew Percival de 3D Rev Eng

Utilizando los datos en vivo en el lugar, Percival fue capaz de crear bocetos y superficies elevadas lisas entre los dos lados de los datos adquiridos y ajustarlo a la fundición utilizando métodos prácticos en Geomagic Design X. Hacer esto reveló una serie de detalles interesantes para el cliente:

El eje central del impulsor ya no era cuadrado a la
veletas que resulta en una parte desequilibrada e ineficiente
Las superficies fundidas estaban mal gastadas y fuera de la tolerancia típica
El volumen de cada cavidad era inconsistente

The impeller Scan inside Geomagic Design X

Design X superó fácilmente estos problemas. Percival fue capaz de generar bocetos en la hoja, así como una superficie lisa precisa que podía girar alrededor del eje de revolución extraído. A continuación, la superficie se recortó para que coincida con el perfil y giró para obtener el recuento adecuado de cuchillas. Comparando estos datos en vivo con mapas de desviación de color con los datos de escaneo, Percival pudo asegurarse de que la precisión estaba dentro de los requisitos del cliente.

El problema de que la pieza no estuviera en el eje central se solucionó fácilmente, ya que el dDesign X permitió a Percival rediseñar con intención de diseño. Fue capaz de modelar la pieza extrayendo el perfil, generando un boceto y ajustando el eje de revolución a la intención de diseño adecuada. Por último, fusionó el modelo y extrajo los radios de los datos de escaneado, aplicándolos a cada hoja. Una vez completado el modelo en Design X, utilizó la tecnología LiveTransfer del software para enviar todo el modelo sólido basado en características a Solidworks y lo guardó como un archivo sldprt nativo para el cliente.

Using the CAD tools in Design X and the product knowledge provided by the customer, Percival was able to recreate the entire runner as a solid model true to design intent.

Ahorro de costes en la disminución del tiempo de inactividad de la planta de generación de energía hidroeléctrica

$ 20,000 por día *

Costo promedio para ingeniera tradicionalmente inverso a un corredor

$ 3,800 y 4 días

Costo de 3D Rev Eng

$ 2,500 y 2 días

Costo para producir manualmente herramientas de fundición a partir de datos tradicionales de ingeniería inversa

$ 35,000 y 5 semanas

Costo para la fundición de corte CNC herramienta de fundición a partir de datos CAD hechos en Geomagic Design X

$22,000 y 3 semanas

Ahorro de costes en el mecanizado de acabados y el equilibrio de una fundición realizada a partir de herramientas CNC

$ 3,500

Ahorro de costes y eficiencia en la generación de energía resultantes de pasajes hidráulicos y equilibrios de alta precisión

Ilimitado

Conclución

La finalización exitosa del proyecto Francis Runner ha abierto la puerta a otros proyectos de impulsores para Percival y 3D Rev Eng. Estos proyectos incluyen impulsores acuícolas, palas de impulsores mineros y ruedas Pelton. Geomagic Design X permite a Percival utilizar rápidamente formas y superficies complejas para producir modelos en cuestión de horas, lo que de otro modo habría tomado semanas.

Protocast reduce el tiempo de entrega en patrones de fundición de alto valor

Producto: Impresora MJP
Industria: Fundición

Fundada en 1966, Protocast-JLC es un fabricante integral de fundición de inversión de precisión para una variedad de industrias orientadas a la calidad y a la innovación, incluyendo aeroespacial, energía, comunicaciones, medicina y militar, entre otras. La fundición de fundición de inversión de servicio completo ha construido una sólida reputación entre sus clientes por su capacidad para adaptar la producción para satisfacer las demandas de los clientes, y la adición de una impresora de fundición de inversión ProJet® MJP 2500 IC por 3D Systems ha contribuido a esa reputación. Además de ayudar a la fundición a ofrecer patrones de fundición de inversión complejos y de alta calidad más rápido, la flexibilidad de la producción digital ha permitido a Protocast ganar más clientes al proporcionar una manera rentable de cumplir pedidos de cualquier volumen.

Intrincados patrones de fundición de inversión impresos en 3D de alta calidad, entregados rápidamente

Protocast se especializa en el vertido de aleaciones de fundición de inversión de aluminio, acero y cobre y ha construido una reputación entre sus clientes por resultados de fundición exitosos en piezas únicas que serían imposibles de herramienta y moldeo por inyección. Estas piezas incluyen paredes delgadas y detalles intrincados. Por ejemplo, las bocinas de amplificador en los satélites, que tienen “paredes hiperfinas” que no se podían hacer de otra manera, según Chris List, Business Development Manager en Protocast.

Protocast ha construido esta reputación a través de la incorporación de tecnologías aditivas para patrones de fundición de impresión 3D. El propietario de la fundición John List comenzó a incorporar tecnologías aditivas a través de proveedores externos como una manera de ayudar a sus clientes a lograr piezas más intrincadas y evitar las limitaciones de diseño típicas de la producción de patrones de fundición convencionales. Sin embargo, la producción de patrones de externalización hizo que fuera difícil para Protocast establecer y controlar completamente los horarios de entrega, que normalmente rondaban las doce y trece semanas cuando dependía de un proveedor para suministrar el patrón.

Para mejorar la autosuficiencia, la previsibilidad y los costos, Protocast compró el IC ProJet MJP 2500 de 3D Systems para producir piezas impresas en 3D moldeables internamente. Desde la integración de su propia impresora 3D, el tiempo de entrega desde el pedido hasta la entrega se ha reducido de varios meses a la entrega en la misma semana.

Un flujo de trabajo optimizado desde CAD hasta casting

Interior of metal cast part created by Protocast using 3D Systems ProJet MJP 2500 IC

Según Chris, que es el operador principal de Protocast del ProJet MJP 2500 IC, la solución de fundición digital de 3D Systems ha ayudado a la fundición a eliminar los pasos de su proceso anterior, particularmente en fundiciones de aluminio y para piezas detalladas. Utilizando métodos convencionales, algunas de las piezas que Protocast produce requerirían de dos a cuatro herramientas para producir. “Ahora, podemos conseguir algo impreso y en la mano de alguien en una semana si es que tenemos que hacerlo”, dice Chris.

El Ic ProJet MJP 2500 es una solución de impresión 3D para la fundición digital que utiliza cera de fundición 100% RealWax™ de inversión para ofrecer patrones de cera rápidos y rentables y sin herramientas. Al eliminar las herramientas, el IC ProJet MJP 2500 reduce el tiempo y los gastos de transición de un diseño a una pieza fundida, y el material VisiJet® M2 ICast de 3D Systems, una cera basada en parafina, se integra perfectamente en los flujos de trabajo de fundición de inversión estándar. Ahora es posible producir piezas fundidas de alta calidad en una fracción del tiempo típico.

El ProJet MJP 2500 IC ha sido una gran herramienta para Protocast, particularmente en fundiciones de acero, y funciona de forma idéntica a los procesos existentes de la fundición. Chris dice que la fundición está obteniendo resultados de fundición confiables con sus patrones impresos en 3D internos simplemente calculando las tasas de contracción y aplicándolas a la geometría en 3D Sprint®.

“Nuestros clientes han respondido muy bien a estas piezas, y creo que el ahorro de tiempo y costos habilitado por este proceso contribuye a esa respuesta”, dice Chris. “Tomar un dibujo y convertirlo en metal ha sido tradicionalmente un proceso de dibujo. La satisfacción inmediata de sostener una parte física es impresionante”.

Exterior of metal cast part by Protocast produced using 3D Systems ProJet MJP 2500 IC

Transición a la fundición digital

Protocast informa de una transición fácil a la fundición digital y ahora es capaz de desafiar las limitaciones convencionales en la producción de patrones de fundición en términos de complejidad y velocidad. Operativamente, la principal diferencia entre la vida antes del IC ProJet MJP 2500 y la vida con él, es que la fundición ya no necesita externalizar patrones de fundición a otras instalaciones. “Estábamos acostumbrados a usar modelos 3D para nuestros proyectos, y el software es fácil de usar”, dice Chris, quien utiliza el software 3D Sprint® de 3D Systems que viene con el IC ProJet MJP 2500 principalmente para dividir patrones e ingeniería. “Es muy fácil. No puedes decirlo de otra manera”, dice.

En cuanto a la propia impresora 3D, Chris dice que ha demostrado ser una herramienta valiosa para algo más que la producción final de patrones: “La máquina no ha dejado de funcionar desde que la tenemos”, dice Chris. Además de los patrones de producción, Protocast utiliza su IC ProJet MJP 2500 para producir versiones reducidas de piezas de clientes para ayudar tanto a cotizar como a las ventas. “Esta capacidad ha sido muy beneficiosa porque muestra a nuestros clientes que somos capaces de comenzar de inmediato, y también nos da un punto en común para tener discusiones de ingeniería según sea necesario”.

El tiempo de entrega de piezas más rápido, los patrones de fundición de alta calidad y la comunicación mejorada con el cliente son grandes ventajas. La mayor ventaja de todos, sin embargo, ha sido el crecimiento: “Creo que el IC ProJet MJP 2500 ha abierto una nueva base de clientes para nosotros”, dice Chris. Antes, no podíamos acomodar tantos trabajos que necesitaban cantidades de producción flexibles. Ahora, no tenemos que esperar a ninguna herramienta y no tenemos que añadir veinte mil dólares en herramientas a la cotización que damos a nuestros clientes”.

Acceso fiable al casting

Dado el éxito de la integración del IC ProJet MJP 2500 en su flujo de trabajo, Protocast ahora está considerando la compra de máquinas adicionales para seguir aumentando su capacidad y proporcionar a sus clientes un servicio mejorado.

“Gestionar cómo vamos a producir piezas es un gran negocio para nosotros y nuestros clientes”, dice Chris. “El IC ProJet MJP 2500 nos ha dado una solución confiable en ese sentido, y eso es además de su capacidad para ayudarnos con piezas casi instantáneas en la mano y cotización rápida. Realmente es una herramienta increíble para tener.”

“Los buenos fabricantes de herramientas son difíciles de encontrar”, dice List, “pero hemos encontrado uno con esta máquina”.

ADIRA presenta un nuevo proceso de fabricación aditiva para piezas a gran escala

Producto: Solid Edge
Industria: Maquinaria Industrial

ADIRA, con sede en la zona de Oporto de Portugal, tiene una larga historia de éxito en el diseño y fabricación de maquinaria de chapa metálica. Sus productos incluyen roturas de prensa, cizallas, sistemas de corte por láser y soluciones a medida. ADIRA vende su maquinaria en 60 países diferentes donde es utilizada por fabricantes en muchos sectores industriales diferentes. El enfoque más reciente de ADIRA se centra en el área de la fabricación aditiva con el desarrollo de un nuevo sistema radical de fusión de lecho en polvo, el AddCreator.

Fabricación aditiva con fusión en polvo y lecho

La fusión en polvo-cama es una tecnología relativamente reciente que se propuso por primera vez en 1995. Utiliza un rayo láser o de electrones para fundir y fusionar polvo metálico. Distinta de la sinterización, la fusión en polvo y lecho se derrite completamente el polvo metálico para producir una masa sólida y homogénea. Este proceso puede crear de forma rápida y precisa componentes de alta resistencia y geométricamente complejos. La implementación única de ADIRA de la fabricación aditiva de fusión de lecho en polvo se llama “fusión láser de tejas”.

Capacidad de escalado única para la fabricación de componentes grandes

Según Tiago Oliveira, Jefe de Marketing de ADIRA, “Una característica única del AddCreator es la capacidad de aplicar fusión láser en mosaico a la fabricación de componentes a gran escala. Hemos desarrollado una cámara de construcción móvil y modular que se mueve alrededor de la zona del lecho de polvo. Desde una perspectiva de planificación de fabricación, los componentes más grandes se dividen en segmentos más pequeños. Mediante el uso de nuestras estrategias de escaneo patentadas, los campos de escaneo se superponen garantizando el correcto “punto” de las baldosas. Esto da como resultado partes altamente precisas y homogéneas.”

La combinación de la fabricación de componentes grandes y la precisión de 100 micras del sistema láser está dando lugar a interés en AddCreator de fabricantes en diferentes segmentos de la industria. Un ejemplo es de la industria aeroespacial para la fabricación de rotores de turbina. Estos componentes cuentan con geometrías curvas y cámaras internas complejas y son muy costosos de fabricar utilizando métodos de mecanizado tradicionales.

Uso de Solid Edge para diseñar el AddCreator

ADIRA ha estado utilizando Solid Edge con éxito durante varios años para el diseño de su maquinaria de fabricación de chapa metálica. Ahora están aplicando este conocimiento al desarrollo de AddCreator. La máquina AddCreator completa incluye elementos estructurales, carcasas de chapa metálica, un sistema de pórtico para posicionar la cámara de construcción y subensamblajes electromecánicos de alta precisión. Según el director de proyecto de AddCreator, Joao Paulo Santos, “hemos creado un modelo CAD 3D preciso de la máquina completa con más de 15.000 componentes. Solid Edge nos permite trabajar con precisión en este ensamblaje muy grande. Por ejemplo, nuestros diseñadores pueden especificar que ciertas áreas del ensamblaje se hacen “inactivas” cuando se centran en otras áreas. Esto mejora la interactividad del sistema para nuestros diseñadores.”

También describe algunos de los beneficios que ADIRA está logrando utilizando tecnología síncrona única dentro de Solid Edge: “La tecnología sincrónica nos permite diseñar más rápido y hacer cambios más fácilmente. Un ejemplo de la potencia de la tecnología síncrona es su capacidad para trabajar con datos CAD de 3a parte. Uno de nuestros socios nos proporciona archivos STEP de los componentes que desarrollan y fabrican para nosotros. Utilizando la tecnología síncrona, accedemos al diseño 3D completo, lo usamos en nuestros ensamblajes y editamos directamente funciones inteligentes como agujeros.”

Asociarse con Cadflow y Siemens

Continúa, “También recibimos soporte técnico de alta calidad de nuestro socio de canal local Cadflow. Trabajamos con Cadflow para la formación en áreas específicas de Solid Edge para nuestros diseñadores. También participamos en sus seminarios web sobre capacidades específicas de Solid Edge, por ejemplo, en el diseño de elementos estructurales de estructura de acero.”

En el futuro, ADIRA planea investigar capacidades adicionales de Solid Edge. Estos incluyen diseño generativo, publicaciones técnicas, diseño de circuitos eléctricos y capacidades mejoradas de gestión de datos. ADIRA utiliza Siemens SIMATIC Controllers para sus máquinas. Una integración más estrecha de los aspectos mecánicos, eléctricos y de software de sus diseños es otra área en la que ADIRA ve interesantes posibilidades para la futura colaboración con Siemens.