El tiempo de comercialización es vital para la ventaja competitiva. Sin embargo, la decisión de omitir la creación de prototipos supone un gran riesgo para los costes de fabricación o la pérdida de ingresos y reputación si te equivocas con el producto. A continuación, vamos a echar un vistazo a las diferentes opciones de prototipado rápido que hay disponibles y también explicaremos cuándo puede ser adecuada cada una de ellas para tu próximo proyecto de desarrollo.
La tecnología de creación de prototipos que elijas dependerá de la fase del ciclo de desarrollo de productos en la que te encuentres. Puede que al principio necesites un prototipo solo para representar una idea para su aprobación inicial, pero a medida que avanzas en el proceso de desarrollo debes tener en cuenta la forma, la función, su el rendimiento y la facilidad de fabricación cuando llegue el momento de la producción.
Los fabricantes inteligentes siempre tendrán en cuenta el producto final. El objetivo del prototipado rápido es perfeccionar el diseño y su funcionalidad y probarlo en acción para ver si cumple con la normativa. A veces incluso hay que probar la comercialización del producto nuevo antes de comprometerte con la fabricación final; en este punto, las líneas entre la fabricación de tiradas cortas y la creación de prototipos empiezan a ser borrosas.
Está claro que hay muchos motivos para crear un prototipo y, a menudo, esto supondrá varias iteraciones y diferentes tecnologías a medida que se avanza en las fases de desarrollo. Lo principal es que, con el paso de los años, el prototipado rápido ha evolucionado y ahora es más rápido.
Elegir la tecnología adecuada en el momento adecuado
Mucha gente piensa en la impresión 3D para el prototipado rápido y la verdad es que es una tecnología que se utiliza a menudo. De hecho, ha evolucionado hasta el punto de que también se utiliza para la producción de tiradas cortas. Pero no es el único proceso que se utiliza para el prototipado.
En Protolabs, por ejemplo, también usamos estos procesos:
- Multi Jet Fusion (MJF)
- Sinterizado selectivo por láser (SLS)
- Estereolitografía (SL)
- Sinterizado directo de metal por láser
- Polyjet
- Mecanizado CNC
- Moldeo por inyección.
Los cinco primeros procesos son tecnologías de fabricación aditiva y siempre buscamos ampliar esta lista. Los otros dos son procesos de fabricación claramente diferentes, pero ambos ofrecen distintas opciones para el proceso de prototipado rápido.
Entre las primeras fases de un proyecto suelen estar las de desarrollo del concepto, diseño inicial y validación del producto, así como algunas pruebas de estética y funcionalidad. Aquí la velocidad de entrega es vital y la impresión 3D puede ser la opción elegida, pero no es una opción definitiva. Incluso dentro del mundo de la fabricación aditiva existen diferentes tecnologías que ofrecen distintas opciones a diferentes precios. Al fin y al cabo, merece la pena trabajar con un proveedor que te ofrezca una amplia gama de opciones y un buen asesoramiento.
Por lo general, necesitarás entre una y cinco piezas para la creación de un prototipo inicial, por lo que la impresión 3D o el mecanizado CNC serían la opción obvia. Si tus necesidades se elevan a cientos de piezas, también puedes plantearte el moldeo por inyección rápida.
Tendrás que plantearte cada una de las tecnologías de fabricación y pensar en la velocidad, el coste y el nivel de información que necesitas en las fases iniciales. Por ejemplo, puede que necesites crear el prototipo de una pieza mediante impresión 3D, pero debes saber cómo se fabricará. Esto puede requerir un cambio de tecnología más adelante para que los prototipos de preproducción utilicen el mismo material y proceso de fabricación.
Fase posterior de prototipado
Una vez validados los prototipos en cuanto a ajuste, forma, función y estética, hay que optimizar su fabricabilidad. En este punto es donde se pasará a una forma del proceso de fabricación final.
En el caso del moldeo por inyección, puede que quieras ajustar los diseños de los prototipos para poder fabricar las herramientas de moldeo de forma más rápida o rentable. Seguramente también querrás conseguir una moldeabilidad óptima. Un buen ejemplo sería cambiar el ángulo de desmoldeo de un molde, lo que puede suponer mejoras significativas en la expulsión de la pieza para mejorar el acabado de la superficie y la tasa de impacto.
En la práctica, un proveedor te ayudará con el diseño de un molde y te sugerirá modificaciones para que sea viable o para mejorar su diseño. En Protolabs, hemos automatizado este proceso, de modo que cuando cargues el CAD para el moldeo por inyección, en pocas horas recibirás un presupuesto y un diseño para el análisis de fabricabilidad.
No obstante, además de todo esto, también resulta útil crear un prototipo utilizando el mismo proceso que la fabricación final. Y si utilizas el moldeo por inyección, no es necesario esperar las 10 o 12 semanas habituales para los moldes de acero. Con los moldes de aluminio, este proceso se convierte en "rápido" y permite entregar las piezas en pocos días.
Y lo que es mejor, si diseñas el molde con cuidado, puedes modificarlo para ajustar las piezas de producción. Lo mejor es que te pongas en contacto con tu proveedor para que te asesore sobre este aspecto.
Vinculación con la producción
Otra de las ventajas del moldeo por inyección rápida es que puede facilitarte el paso del prototipado a la producción de tiradas cortas. Si solo necesitas 50.000 piezas como máximo, puedes parar ahí. También puede actuar como puente hacia la producción en masa, ofreciéndote piezas hasta que las herramientas de acero definitivas estén listas.
Y, por último, el moldeo rápido por inyección te permite probar el mercado y, si es necesario, reiterar el diseño antes de comprometerte.
Pero lo más importante es que esta fase de prototipado, o de producción de tiradas cortas, ayuda a validar el proceso de fabricación de forma rápida y rentable; algo que también se puede conseguir con prototipos que utilicen el mecanizado CNC o uno de los diferentes procesos de fabricación aditiva.
No hay reglas fijas para la creación de prototipos en el desarrollo de productos, pero sugiero no obviarlas. Lo que necesitas exactamente y cuándo lo necesitas dependerá de tus necesidades específicas. Lo mejor es que te pongas en contacto con tu proveedor, quien te ofrecerá una amplia gama de tecnologías y te ayudará en todo el proceso, incluso en la fabricación inicial, si lo necesitas.