La impresión 3D de fijaciones de ensayo y accesorios para la fabricación ahorró casi un cuarto de millón de dólares el año pasado a Bendix Commercial Vehicle Systems (Bendix). La empresa, con sede en Avon (Ohio), es un desarrollador y proveedor de primer nivel de tecnologías de seguridad activa, soluciones de gestión de la energía y sistemas de carga y control de frenos neumáticos para vehículos comerciales y autobuses escolares en toda Norteamérica.
Este año, Bendix espera superar ese ahorro gracias a su arsenal de impresoras 3D. Sin embargo, incluso si en la empresa hay 10 sistemas de impresión 3D avanzados diferentes, más de un tercio de la producción procede de las impresoras de sinterizado selectivo por láser (SLS) de la serie Fuse de Formlabs. En los diez primeros meses de 2025, sus impresoras Fuse 1+ 30W han imprimido más de 3235 piezas, superando con creces a sus impresoras Bambu y Stratasys.
"El ecosistema Fuse es fantástico. La Sift nos encanta, y la Fuse Blast es una máquina que ha ganado premios. El precio de las Fuse es un punto a favor. Deben de haberme gustado, porque no dejo de recomendarlas cada vez que hablamos de fabricación aditiva en Bendix".
Mark Matko, miembro del equipo de Ingeniería Avanzada y Fabricación Aditiva de Bendix
Mark Matko lleva registros detallados de la productividad de cada uno de sus procesos de impresión 3D. En lo que llevamos de 2025 (hasta noviembre), ha impreso más de 3235 piezas con su impresora SLS de la serie Fuse, más que con su Stratasys FDM de sobremesa, sus impresoras SLA de escritorio o sus impresoras FDM de escritorio, todo ello sin costes altos.
Con casi tres millones de camiones articulados comerciales registrados en Estados Unidos, cada uno de los cuales recorre una media de 72 000 kilómetros al año, Bendix necesita que sus sistemas sean precisos, fiables y rastreables hasta el último perno de acero. Aunque incorporar la impresión 3D puede resultar difícil con ese nivel de supervisión, Bendix está trabajando para establecer un sistema de seguimiento de la impresión 3D mediante IA en distintos departamentos, que servirá de modelo para cualquier fabricante que desee expandir la fabricación aditiva. El modelo de IA se basará en los registros meticulosamente detallados que Matko ha llevado de la impresión 3D para el equipo de Ingeniería Avanzada y Fabricación Aditiva.
Al empezar con fijaciones de ensayo de gran impacto y accesorios para la fabricación, Matko y el equipo de ingeniería de Bendix han podido mejorar los procesos, acelerar los tiempos del desarrollo y reducir los costes en toda la empresa.
Los retos de la fabricación aditiva de vehículos comerciales
Bendix ha impreso más de 3200 piezas con su impresora Fuse 1+ 30W hasta noviembre de 2025, superando incluso a sus impresoras FDM de alto volumen.
Matko saca las piezas impresas de la Fuse Blast, lo que ha reducido drásticamente el tiempo de posacabado de las impresiones SLS, facilitando la gestión de pedidos en grandes cantidades.
La impresión 3D para fabricar vehículos comerciales no es algo nuevo, pero casi siempre queda relegada al ámbito de los departamentos de I+D y los equipos de prototipado iterativo. Para convertirla en una tecnología lista para la producción que lleve piezas impresas en 3D a la carretera o a la fábrica, es necesario que cada fabricante desarrolle sistemas de seguimiento para que cada componente impreso en 3D pueda tener la misma trazabilidad que los muelles metálicos o los conductos moldeados.
"Los desafíos a los que nos seguimos enfrentando son que, con la fabricación aditiva, tenemos que asegurarnos de que hay trazabilidad hasta la impresora y la ubicación dentro de esa impresora", nos dice Matko.
En el caso de las piezas que ayudan a garantizar la seguridad de los camiones de 35 toneladas que circulan por las autopistas, esa trazabilidad podría salvar vidas. Pero construir un sistema automatizado de ese tipo lleva tiempo. Aunque Matko tiene tres años de datos sobre el coste por pieza, el rendimiento de la impresora, el ahorro y las mejoras de eficiencia, aún queda mucho por hacer. Para que los componentes de uso final salgan a la carretera, habrá que probar este caso de uso con accesorios para la fabricación, prototipos, maquetas y mucho más.
Esta montura para cámara se diseñó como parte de una instalación robótica totalmente impresa en 3D en el taller, una solución provisional mientras se fabricaban herramientas de aluminio. La cámara mide visualmente las piezas que entran en una célula de montaje de amortiguadores de motor para indicar al brazo robótico qué tamaño de pinza debe utilizar al mover las piezas.
"Sometemos todo lo que queremos imprimir de forma aditiva a varios meses de ensayos. Fabricamos productos relacionados con la seguridad, así que no puede fallar nada; ese es el mayor reto en la fabricación aditiva", dice Matko.
Pero antes de que se aprueben los productos de uso final impresos en 3D, Matko prepara el terreno con fijaciones, sujeciones con guía, herramientas terminales para brazos robóticos y otros accesorios para la fabricación impresos en 3D con SLS que son eficaces y rentables y hacen que la producción sea más rápida y más repetible:
Accesorios para la fabricación impresos en 3D en Bendix Commercial Vehicle Systems
Para un fabricante que produce conjuntos de piezas tan complejos, y para vehículos comerciales de uso final, los accesorios para la fabricación y las herramientas que los fabrican tienen que ser versátiles. Matko tiene varias impresoras 3D distintas y cada una tiene sus propias ventajas. Sin embargo, recurre al SLS casi la mitad de las veces por su capacidad para obtener piezas funcionales que puedan soportar las exigencias de ensayos rigurosos.
"Podemos aplicar aire a presión al SLS, podemos introducir roscas en las piezas para atornillar o fijar otros elementos. Podemos hacer montones de piezas pequeñas o piezas grandes con libertad de diseño y podemos obtenerlas rápidamente, sin un posacabado engorroso".
Mark Matko, miembro del equipo de Ingeniería Avanzada y Fabricación Aditiva de Bendix
Matko imprime casi todos los días con sus máquinas de la serie Fuse. Estos son algunos de los proyectos recientes en los que SLS ha ahorrado a Bendix un coste significativo o ha optimizado su proceso de fabricación facilitando la vida a los operarios, reduciendo el tiempo de inactividad o reemplazando una pieza rota.
Parte superior de controlador (1000 piezas al año)
Trasfondo: Solución para obsolescencia
Producir esta pieza en SLS podría reducir su precio hasta un 40 % en comparación con métodos tradicionales como el moldeo por inyección.
La parte superior de este controlador cubre el sistema electrónico que regula el suministro continuo de aire en los vehículos comerciales. Antes se moldeaba en la válvula como una sola pieza, pero resultaba muy caro producirla en pequeñas cantidades. Ya que el sector de los vehículos comerciales requiere este componente, la impresión 3D es una solución más rentable.
Aunque se produce en bajas cantidades, tanto los fabricantes de equipamiento original como los clientes del mercado de posventa necesitan esta pieza, por lo que es un componente que sale muy rentable. "Uno de los motivos importantes por los que usamos la impresión 3D es porque nos permite crear soluciones para piezas descatalogadas u obsoletas. No queremos tener que crear herramientas expresamente para estas piezas porque se producen en pequeñas cantidades. Podemos imprimir 1000 al año sin tener que volver a invertir en utillaje, aunque haya revisiones de la pieza", dice Matko.
Montura para cámara
Este conjunto de varias piezas sostiene la cámara de IA que se usa en una estación de montaje robotizada de amortiguadores de motor. Antes, los amortiguadores se construían manualmente, pero ahora se fabrican con un brazo robótico totalmente automatizado. La cámara de IA mide cada componente para indicar a la célula qué tamaño de pinza debe utilizar.
Durante la programación y configuración de la célula, Matko imprimió cada fijación, montura, soporte y pinza en la serie Fuse. La montura de la cámara se construyó con un ajuste a presión en cada articulación, de modo que se puede golpear con un martillo y queda sujeta; se fija a la cámara con pernos de acero.
"Pudimos probar y programar la célula robótica sin esperar a tener herramientas de aluminio: todo se imprimió en la Fuse y pudimos realizar múltiples iteraciones de cada pieza sin retrasarlo todo, ahorrando al mismo tiempo mucho dinero en mecanizado", dice Matko.
Carcasa y cubierta (1000 piezas)
Esta pieza de dos componentes permite soldar el conector a la placa de policarbonato e instalarlo después como una sola unidad. Hay una junta entre las dos mitades y la parte superior encaja en su sitio.
Antes de realizar esta impresión 3D, Bendix sobremoldeaba la placa de policarbonato, inyectando plásticos alrededor de la pieza una vez montada.
"Aunque la pieza no está expuesta al entorno, ahora es prácticamente impermeable. La carcasa de dos piezas hecha mediante SLS encaja sin problemas, por lo que se pueden desmontar los componentes si hace falta, a diferencia de cuando se sobremoldea el plástico", dice Matko.
Comprobador de válvulas de estacionamiento: Válvula de salpicadero Mv-3 de Bendix
Este producto forma parte de una fijación de ensayo de vida útil. En este comprobador de válvulas de estacionamiento, el hardware pulsa y retrae los botones de forma cíclica, como haría un conductor a lo largo de varios años.
Antes de usar la impresión 3D, Bendix utilizaba piezas mecanizadas de aluminio que desgastaban los botones prematuramente. Las piezas de aluminio de la máquina de ensayo eran más duraderas que los botones, lo que hizo que Bendix reemplazara los botones antes de encontrar el límite real de su vida útil.
"Con las piezas de nylon impresas mediante SLS, podemos imprimir 20 piezas en la Fuse y reemplazarlas cuando sea necesario, ya que todavía estamos poniendo a prueba el ciclo de vida de las piezas y la fijación puede soportar el desgaste, a diferencia de la pieza que se está probando", dice Matko.
Cubierta eléctrica para el mantenimiento de camiones eléctricos
Al trabajar en un camión articulado eléctrico, los operarios deben desconectar la corriente eléctrica por motivos de seguridad. Aunque el fabricante de estos enchufes eléctricos vende cubiertas, el contratista puede olvidarse de traerlas, y no se puede hacer ningún trabajo hasta que el puerto esté cubierto. En lugar de esperar seis horas a que llegara un reemplazo, Matko imprimió uno en la Fuse en 90 minutos, lo que permitió empezar a trabajar.
Pieza de exposición de compresor eléctrico
Esta pieza de exposición (arriba) es una reproducción a escala 1:5 del compresor eléctrico que fabrica y vende Bendix. La pieza de exposición, aunque solo mide unos diez centímetros de longitud, tiene un tirador que gira de verdad.
"Poder imprimir algo con tanto detalle que no requiera mucho posacabado ha sido revolucionario para las ferias comerciales y las visitas de los clientes. El modelo 3D nos permite mostrar cómo hemos diseñado el componente real sin tener que fabricar todo el compresor", dice Matko.
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Los próximos pasos de Bendix con la fabricación aditiva
Esta cubierta eléctrica utilizada para realizar el mantenimiento del camión eléctrico de Bendix se imprimió rápidamente en la serie Fuse y permitió al equipo de mantenimiento, reparación y renovación completar su trabajo inmediatamente, en lugar de tener que conducir horas para ir a buscar la pieza proporcionada por el fabricante original.
Bendix lleva años imprimiendo accesorios para la fabricación, prototipos, y piezas de exposición para ferias. Antes de pasar a la producción de uso final, la empresa quiere convertirse en experta en fabricación aditiva. Bendix es miembro de la compañía Knorr-Bremse, que tiene su sede en Múnich (Alemania). Alemania es un país que lleva años liderando la innovación mundial en impresión 3D, especialmente en el sector de la automoción. "Pertenece a una empresa alemana que abandera el uso de la fabricación aditiva. El objetivo final es llegar a un punto en el que podamos empezar a realizar una producción impresa en 3D de uso final. Ahora mismo nos encontramos en un punto en el que la tecnología y la química se ajustan a los requisitos que exige el sector de la automoción, y aprovecharlo nos posicionará favorablemente en el sector", afirma Matko.
Las cosas van bien: los meticulosos registros de Matko han ayudado a que la empresa lo vea claro. La impresión 3D se reconoce ahora como una alternativa a la fabricación tradicional para algunas piezas y, en el caso de otras, como una forma de mejorar los procesos.
"Nuestro siguiente paso es usar la fabricación aditiva para la producción. Estamos intentando identificar qué piezas podemos hacer con la fabricación aditiva. Probablemente haya 10 000 piezas con potencial, y quizá un 10 % de ellas acaben siendo piezas impresas en 3D para uso final. Por eso, nuestra organización de Ingeniería de Fabricación Avanzada dirige un equipo interfuncional que evalúa las opciones para pasar del desarrollo de productos a la producción. Esto implica realizar simulaciones, utilizando normas del sector establecidas en EE. UU. y en otros países, así como IA para determinar qué componentes se ajustan a los criterios deseados para la producción".
Para saber más acerca de la impresión 3D SLS de accesorios para la fabricación o para una producción de uso final, visita nuestro sitio web. Para probar el Nylon 12 Powder por tu cuenta, solicita una muestra gratuita impresa en 3D mediante SLS.