El sinterizado selectivo por láser (SLS) es un proceso de fabricación aditiva en el que un láser sinteriza una fina capa de polvo sobre otra, construyendo una pieza en vertical dentro de una cámara de impresión. Estas impresoras 3D usan partículas de polvo de plástico, pero suelen considerarse de la misma familia que otros sistemas de impresión 3D por fusión de lecho de polvo, como las impresoras de fusión multijet (MJF) o de sinterizado de metal por láser (DMLS o SLM). Esta forma de fabricar las piezas ofrece varias ventajas. 

En primer lugar, el lecho de polvo rodea las piezas durante el proceso de impresión, lo que elimina la necesidad de estructuras de soporte y hace posible construir geometrías complejas como elementos entrecruzados, conjuntos funcionales y bisagras flexibles. 

Otra ventaja son los propios materiales: las impresoras 3D SLS pueden crear piezas resistentes, duraderas, resistentes a las temperaturas extremas y de larga duración para ensayos funcionales de prototipos o para aplicaciones de uso final. Los materiales de impresión 3D SLS, como el nylon, ya se usan mucho en las comunidades de diseño, ingeniería y fabricación, ya sea mediante un proceso de moldeo por inyección o de fabricación aditiva. 

Además de las ventajas de producir piezas de geometrías complejas con materiales de propiedades avanzadas, traer el SLS a la empresa hace que pueda controlar una mayor parte de sus procesos de fabricación. Las impresoras de la serie Fuse tienen un diseño intuitivo, un proceso de trabajo accesible y un tamaño compacto, lo que permite a las empresas integrarlas en sistemas ya existentes sin problemas. La unidad de descompactación y recuperación de polvo Fuse Sift y el sistema de granallado y pulido Fuse Blast eliminan la complejidad de la etapa de posacabado. El proceso de trabajo en múltiples cámaras de impresión de la serie Fuse permite realizar una producción continua, todo ello con una mano de obra mínima.

Las impresoras 3D SLS industriales tradicionales han sido la única opción de impresión 3D para las piezas destinadas a sustituir o simular los plásticos moldeados por inyección, pero usarlas de forma interna ha estado fuera del alcance de la mayoría de los fabricantes. En el pasado, las únicas impresoras SLS disponibles eran complicadas de usar, requerían una infraestructura especial, con climatización y alimentación eléctrica industrial, y eran prohibitivamente caras, con un precio inicial superior a los 250 000 € (o bastante más por soluciones completas). La demanda de piezas de SLS ha crecido exponencialmente a medida que se ha ido extendiendo el uso de la impresión 3D, sobre todo en aplicaciones de fabricación y uso final, donde la durabilidad y la funcionalidad son de vital importancia. 

Las empresas de servicios y los fabricantes por contrato han empezado a responder a la demanda de piezas de alta resistencia, ligeras y duraderas ofreciendo la opción del SLS. Aunque la mayoría de las empresas no podían permitirse una máquina, sí podían permitirse pagar un par de cientos de euros por una pieza, sobre todo si se compara ese precio con los muchos miles de euros que costaría hacer un molde para obtener una versión moldeada por inyección. Del mismo modo, la mayoría de las empresas no podían alojar las máquinas de gran formato en sus instalaciones, mientras que las empresas de servicios y los proveedores externos tenían más espacio y la mano de obra cualificada necesaria para usar estas máquinas. 

No obstante, los proveedores de piezas se enfrentan a cientos, si no miles, de pedidos de piezas cada semana. Dependiendo del tamaño y el volumen del pedido, el plazo de producción de una impresión puede durar semanas, y si hay que hacer una consulta, el proceso puede prolongarse mucho más. Los solicitantes, que no están familiarizados con las recomendaciones de diseño del SLS, pueden exigir cambios en el diseño, y ese ir y venir entre el diseñador y el proveedor externo por teléfono, correo electrónico o videollamada puede alargar todavía más el plazo. Las mismas iteraciones de diseño pueden hacerse rápidamente in situ cuando el diseñador y el técnico tienen acceso a la impresión y saben cómo optimizarla. 

Al final, los costes y los plazos de producción aumentan, lo que reduce las ventajas de que las empresas elijan la impresión 3D SLS para empezar. Las cuentas ya no cuadran, por lo que los fabricantes utilizan el SLS para menos aplicaciones, desaprovechando todo su potencial. 

La gran demanda de piezas de SLS a las empresas de servicios se debe en parte al creciente abanico de aplicaciones para las que la tecnología SLS es ideal. Que los fabricantes puedan satisfacer esa demanda en sus propias instalaciones les permite diferenciarse de su competencia, pudiendo realizar iteraciones en mayor medida, resistir mejor las interrupciones de la cadena de suministro o responder con más agilidad a la necesidad de piezas de recambio y reparaciones. 

El uso más común de las tecnologías de impresión 3D está en la fase de prototipado de los productos. Sin embargo, el prototipado rápido es mucho menos rápido cuando el usuario final, el diseñador, el ingeniero y el técnico se encuentran en lugares distintos. Incluso si se encargan cuatro iteraciones diferentes a una empresa de servicios al mismo tiempo, se podría tardar una semana o más en recibir esas piezas de vuelta y empezar a someterlas a ensayo o a recibir comentarios internos. Esa semana de inactividad desaparece al incorporar el SLS en tu empresa. Disponer de una impresora SLS de la serie Fuse centraliza el proceso: el prototipado verdaderamente rápido se realiza mejor con equipos internos que puedan colaborar en el diseño, los ensayos y la implementación.

Aunque los métodos tradicionales de producción siguen siendo los más eficaces en muchos casos, hay algunas situaciones en las que resulta conveniente producir piezas de uso final con impresoras 3D SLS. En esas situaciones, los fabricantes obtienen una ventaja competitiva al fabricar en sus propias instalaciones, en lugar de recurrir a un proveedor externo o empresa de servicios. 

En la producción para el mercado de posventa, los fabricantes tienen que responder a los cambios dictados por el fabricante original, un modelo de negocio que requiere agilidad y capacidad de respuesta en las fases de diseño, ensayo y producción. Para Terra X, un fabricante de accesorios para automóviles, externalizar las piezas impresas en 3D con SLS fue una buena forma de empezar a probar los productos mientras creaba una base de clientes. Después, a medida que fue creciendo la demanda, Terra X llevó la producción a sus instalaciones con la serie Fuse, para mejorar los beneficios, reducir las esperas y acortar sus ciclos de desarrollo. 

La producción de piezas de SLS in situ cobró importancia en todo el mundo cuando los problemas con la cadena de suministro detuvieron los métodos tradicionales de fabricación a partir de 2021. Cuando los clientes tuvieron que enfrentarse a meses de retrasos en los productos, los fabricantes que pudieron encontrar una solución provisional obtuvieron una ventaja competitiva. Desde entonces, las guerras comerciales, los aranceles, las restricciones de suministro y otros sucesos han seguido alterando la cadena de suministro mundial, haciendo que la fabricación interna resulte más atractiva para los pequeños y medianos fabricantes.  

Los que podían realizar el sinterizado selectivo por láser (SLS) en sus propias instalaciones pudieron responder de manera dinámica a la escasez y centrar su capacidad de impresión 3D en piezas que, de otro modo, se habrían fabricado con herramientas convencionales. Gracias a la sencillez del proceso de trabajo y a la gran eficiencia de los materiales de las impresoras de la serie Fuse, los fabricantes pudieron mantener bajos los costes de producción y entregar productos a los clientes en un momento en el que la competencia estaba bloqueada esperando a que llegaran las piezas. 

La impresión 3D SLS es una solución viable para cantidades de producción, tanto en los costes por pieza como en los plazos de producción. Para situaciones de producción como la fabricación provisional, la personalización posventa, la gestión de la cadena de suministro y en mercados emergentes, la impresión 3D SLS permite producir más bajo demanda, y con la ventaja añadida de disponer de estas impresoras en sus talleres, los fabricantes pueden tener capacidad de respuesta y ser ágiles y recipientes. 

En el caso de las empresas emergentes que no disponen de fondos para alternar entre el moldeo por inyección y la impresión 3D, emplear los mismos métodos de producción que ya usan para el prototipado en su propia empresa es una forma fantástica de presentar un producto y establecer una fuente de ingresos. Al imprimir su producto en 3D en sus instalaciones, las startups pueden introducirse en el mercado, recabar la opinión de los clientes, obtener ingresos e invertirlos de nuevo en su I+D o en la fabricación, pasando tal vez más tarde al moldeo por inyección cuando la demanda sea evidente. 

La capacidad de imprimir con SLS in situ nunca será más importante que cuando se imprimen piezas de recambio para otras máquinas. Cada vez más empresas están creando un repositorio digital de posibles piezas de recambio impresas en 3D para piezas de equipamiento de fabricación. Si una máquina necesita una pieza de recambio, la posibilidad de imprimirla en 3D bajo demanda ahorra días de espera hasta que llegue una pieza del fabricante original o una empresa de servicios. Cada hora de inactividad de una máquina puede implicar una pérdida de ganancias; si esa inactividad se puede reducir con una impresión SLS rápida realizada de forma interna por un equipo de la empresa, las pérdidas se pueden mitigar. 

Para Eaton, cliente de Formlabs, la serie Fuse ha resuelto problemas en su planta de fabricación de Olean, que produce grandes cantidades de equipamiento eléctrico. Con la Fuse 1+ 30W y el Nylon 12 Powder, la planta de Eaton Olean ha podido reemplazar casi todos los consumibles de producción de sus cadenas de montaje automatizadas. Sus pinzas, herramientas terminales para brazos robóticos, separadores, fijaciones, sujeciones con guía y carcasas impresos en 3D mediante SLS han mejorado los resultados de la producción, reducido los costes y hecho más eficientes sus operaciones de mantenimiento, reparación y renovación. 

Con un precio asequible y un tamaño reducido que permite que todo el mundo pueda instalarla, desde los diseñadores de pequeños estudios hasta las grandes corporaciones, la Fuse 1+ 30W hace posible una impresión 3D SLS de calidad industrial in situ, lo que reduce los costes por pieza para cada aplicación y acelera la producción.

Desde la presentación de la Fuse 1 en 2020, Formlabs ha vendido más impresoras 3D SLS que cualquier otro fabricante de impresoras 3D. Las empresas pueden empezar a trabajar con facilidad porque tiene un precio asequible; su tamaño compacto y su peso ligero hacen que la impresora sea fácil de instalar, y la experiencia del usuario se optimiza con el ecosistema integral formado por la impresora, la Fuse Sift y la Fuse Blast con el Fuse Blast Polishing Module. Con materiales estándar del sector como el Nylon 12 Tough Powder, un polvo de verdadero TPU, un polvo de nylon blanco que se tiñe fácilmente y materiales compuestos de nylon para aplicaciones especializadas, la serie Fuse es una forma fácil de llevar la fabricación a tu empresa. 

Las empresas pueden asignar fondos para un sistema Fuse 1+ 30W, así como para los materiales, el servicio y la formación, por un precio inferior al de los sistemas SLS industriales tradicionales. No es necesario contratar y pagar a un técnico especializado: cualquier persona que haya usado impresoras 3D en el pasado podrá empezar fácilmente gracias a la interfaz de usuario y al proceso de trabajo sencillos de la Fuse 1+ 30W. El precio de la Fuse 1+ 30W abre las puertas a los pequeños fabricantes que antes no podían permitirse equipamiento industrial propio. Pueden expandir la producción, aumentar su ritmo de iteración en el prototipado y mejorar sus líneas de productos sin pagar a empresas de servicios por cada pieza. 

Con un precio de partida por el sistema completo que ronda los 60 000 € (y los 29 000 € únicamente por la impresora), el precio de la Fuse 1+ 30W es entre cinco y diez veces inferior al de los sistemas SLS industriales tradicionales. Esto significa que los análisis deben tener en cuenta un coste fijo más pequeño, lo que permite a los fabricantes con menor presupuesto incorporar el SLS en sus instalaciones. De este modo, pueden alcanzar una rentabilidad de la inversión positiva más rápido y abarcar una mayor variedad de aplicaciones. Gracias a su menor precio, los costes por pieza se reducen drásticamente, lo que hace más viable la producción de pequeñas cantidades de piezas.

El proceso de trabajo modular permite que múltiples cámaras de impresión funcionen y realicen el posacabado de forma continua, lo que da lugar a un mayor volumen de piezas sin períodos de inactividad. Uno de los principales factores que contribuyen a reducir los costes por pieza es el índice de renovación de polvo y el algoritmo mejorado de densidad de compactación, que combinados crean una proporción óptima de polvo sinterizado y polvo sin sinterizar, dando lugar a un uso más eficiente del polvo y al aprovechamiento de todo el material en un sistema más cíclico. Con un índice de renovación del 30 % para los materiales más utilizados, muchos usuarios de la Fuse 1+ 30W pueden imprimir sin desperdiciar polvo gracias a la optimización del índice de renovación de polvo y de la densidad de compactación. Estos usuarios pueden utilizar todo el polvo no sinterizado en su próxima impresión, de modo que no se desperdicia polvo y aumenta la utilidad de cada compra de polvo. Además, los precios que Formlabs ofrece para las compras de polvo a granel (desde 45 €/kg) hacen que las aplicaciones de gran volumen sean aún más rentables. 
 

Para poner a prueba la teoría de que el SLS in situ es más rápido y cuesta menos que pedir las piezas a una empresa de servicios, vamos a tratar seis casos de estudio. Se realizarán seis impresiones diferentes, que representan tres aplicaciones (prototipado, producción de piezas de uso final y accesorios para la fabricación), en impresoras Fuse 1+ 30W internas y también se encargarán estas piezas a las cuatro principales empresas de servicios de EE. UU. Se medirán y compararán tanto los costes por pieza (incluida la mano de obra, los materiales y el envío) como los plazos de producción. 

El "tiempo total" de las impresiones realizadas in situ con la Fuse 1+ 30W se calculará sumando el tiempo de impresión, el tiempo de enfriamiento y el tiempo de trabajo manual relativo al posacabado de las piezas en la Fuse Sift y la Fuse Blast. El "tiempo total" de las piezas encargadas a las empresas de servicios de SLS se calculará haciendo una media del tiempo de entrega de las empresas de servicios, desde la subida del archivo y la realización del pedido hasta la recepción de las piezas en nuestras instalaciones. 

El "coste total" de las impresiones con la Fuse 1+ 30W en la empresa se calculará sumando el coste de los materiales y el coste de la mano de obra, suponiendo un precio del polvo de 99 €/kg para el prototipado, 55 €/kg para la producción y un salario de 17 €/hora para el personal de impresión de la empresa.  El "coste total" de las piezas de las empresas de servicios de SLS se calculará haciendo una media de los costes presupuestados para cada pieza y el coste de envío estándar de las cuatro empresas de servicios. 

La práctica lleva a la perfección y, en el desarrollo de productos, la práctica es el prototipado rápido. La capacidad de diseñar, hacer pequeños cambios, imprimir y someter a ensayo un modelo físico conduce a la verdadera innovación y a una mejora cuantificable. La impresión 3D ha abierto las puertas al prototipado rápido en todos los sectores, y la impresión 3D SLS aún más, con prototipos funcionales fabricados con materiales funcionales y resistentes. Sin embargo, las empresas aún están decidiendo si resuelven sus necesidades con el prototipado rápido o externalizando la producción a una empresa de servicios. Tomaremos dos prototipos, uno para el sector automovilístico y otro para un producto de consumo (herramientas de construcción), y veremos si el coste y la velocidad de prototipado son comparables entre el SLS in situ y la externalización. 

Se ha optimizado cada impresión para ajustarse al mayor número posible de modelos, lo que ejemplifica el proceso iterativo. Un equipo de diseño podría pensar en realizar varios cambios diferentes en una pieza y probar cada uno de ellos para realizar ensayos funcionales y evaluar la experiencia visual. La compactación de piezas en una cámara de impresión de la forma más eficiente posible les permite someter a ensayo varios prototipos y utilizar su polvo de forma más eficiente y rentable, sin alargar demasiado el tiempo de espera. 

* El prototipado rápido no se realiza necesariamente en cantidades grandes, por lo que aquí hemos utilizado el coste estándar del polvo de 99 €/kg para calcular el coste por pieza. Para quien imprime todos los días, el precio del polvo a granel es una forma fácil de reducir drásticamente el coste por pieza.

** Los usuarios de la Fuse pueden descompactar las cámaras de impresión en la Fuse Sift cuando la temperatura interna alcance los 50 °C, lo que suele ocurrir horas antes de que pase todo el "Tiempo de enfriamiento adicional". En este ejemplo, cuando el usuario llegue al trabajo a la mañana siguiente, la cámara de impresión estará lista para ser descompactada, habiéndose enfriado hasta por debajo de los 50 °C durante la noche.

En el espacio de una semana de trabajo normal, un diseñador de productos podría realizar 25 iteraciones diferentes de este colector imprimiendo in situ, en lugar de esperar siete días a recibir la primera ronda de iteraciones de una empresa de servicios. Aunque en situaciones típicas de prototipado el tiempo de producción es una preocupación mayor que el coste por pieza, incluso con el coste del polvo siendo el más alto posible (99 €/kg) y sin que haya descuento por una compra a granel, aquí sigue siendo menos caro realizar una impresión 3D SLS in situ que externalizar.

* Como en el caso anterior, el coste del material SLS in situ es el más alto posible, 99 €/kg, para reflejar el prototipado de bajo volumen. 

** Como en el caso anterior, el tiempo hasta el "enfriamiento adecuado", es decir, el umbral de los 50 °C, suele ser horas antes de esta estimación, lo que significa que las piezas podrían posacabarse antes y que el "tiempo de producción" global es incluso menor que el mostrado. 

Al igual que en el primer ejemplo, el tiempo total necesario para producir estos prototipos permitiría a los usuarios del SLS in situ realizar cinco series de producción completas a la semana, imprimiendo diez iteraciones del conjunto de una carcasa de taladro de dos piezas. En comparación con dos iteraciones que se obtendría cada siete días laborables al externalizar la impresión, una impresora SLS propia en la empresa ofrece oportunidades de iteración real. Cada modelo nuevo podría tener una estética diferente, alternativas para el diseño del mango o roscas en distintas posiciones, y luego podría presentarse físicamente a un equipo de aprobación al día siguiente. 

Como en cualquier aplicación de prototipado, la velocidad de iteración es lo más importante. En esta situación, esperar siete días laborables a que lleguen dos prototipos externalizados podría suponer un reto importante para el proceso de desarrollo de productos. Mientras tanto, con la impresión 3D SLS in situ, los diseñadores de productos podrían imprimir cuatro piezas: dos carcasas de taladro completas, todos los días.

Una vez que se ha finalizado el diseño y se ha previsto la demanda de los consumidores, se inicia la producción. En el caso de las remesas de producción, no se trata de elegir entre la impresión 3D SLS in situ y una empresa de servicios, sino de comparar la impresión 3D con otros métodos de fabricación tradicionales, como el moldeo por inyección.

Tal y como examinamos en nuestro libro blanco en el que comparamos la impresión 3D SLS con el moldeo por inyección, existen varias situaciones posibles en las que la impresión 3D resulta conveniente para la producción de uso final; entre ellas, las piezas de recambio del mercado de posventa, la personalización, las interrupciones de la cadena de suministro, etc. El coste por pieza y la productividad son dos de los factores más importantes al calcular la rentabilidad de la inversión de los distintos métodos de fabricación. La Fuse 1+ 30W ofrece velocidades de impresión rápidas, cámaras de impresión intercambiables, una unidad de posacabado optimizada y una densidad de compactación mejorada que la hacen más rentable para la producción de uso final.

Ahora veremos cuál es el coste adicional que añade recurrir a una empresa de servicios y cómo el tiempo de envío que implica afecta a los plazos de producción generales, comparando las remesas de producción in situ de la Fuse 1+ 30W con la externalización de la impresión 3D SLS a proveedores de servicios. Estas situaciones de producción están diseñadas para maximizar el rendimiento utilizando el algoritmo de densidad de compactación de PreForm para optimizar el consumo del polvo y el índice de renovación, así como para entregar la máxima cantidad posible de piezas de uso final al usuario.

*El coste del material para la impresión 3D in situ se ha calculado utilizando niveles de descuento por compras de polvo a granel, con el menor descuento posible, un 20 % de descuento al comprar 50 kg de polvo de una vez.

**El tiempo de trabajo manual tiene en cuenta solo cinco minutos para la preparación de la impresión (porque las impresiones de producción suelen estar predeterminadas o ser repeticiones de días anteriores), pero prevé más tiempo para la extracción de las piezas en la Fuse Sift porque hay muchas piezas.

El caso de estudio de la producción de pedales de bicicleta muestra que se pueden producir 31 pedales en un periodo de 33 horas, o menos si se tienen en cuenta los tiempos mínimos de enfriamiento necesarios y un proceso de trabajo con varias cámaras de impresión. 

Empezar una impresión nueva cuando el técnico llega cada mañana y posacabarla al día siguiente permite realizar cinco rondas (155 piezas) durante una semana laboral normal de cinco días y, como mínimo, 690 piezas al mes. A 4,23 € por pieza, frente al coste de más del doble que supone la externalización, la impresión 3D SLS in situ es un buen argumento para realizar una fabricación provisional, pruebas de diseño tempranas y una producción de bajo volumen. Para los pequeños fabricantes que desean hacer fabricar remesas de edición limitada u ofrecer opciones de personalización, el Nylon 12 Powder impreso mediante SLS ofrece buenas propiedades de resistencia, durabilidad y coste. 

** El coste del material para la impresión 3D in situ se ha calculado utilizando niveles de descuento por compras de polvo a granel, con el menor descuento posible, un 20 % de descuento al comprar 50 kg de polvo de una vez.

* El tiempo de trabajo manual tiene en cuenta solo cinco minutos para la preparación de la impresión (porque las impresiones de producción suelen estar predeterminadas o ser repeticiones de días anteriores), pero prevé más tiempo para la extracción de las piezas en la Fuse Sift porque hay muchas piezas.

Como se muestra en nuestro libro blanco, el umbral de rentabilidad del moldeo por inyección de este engranaje de plataforma giratoria estaba en cantidades cercanas a las 8000 unidades, mientras que en una sola impresión 3D SLS con la Fuse 1+ 30W se pueden imprimir 320 piezas por unos 206 €. Con el uso de varias cámaras de impresión, un técnico puede iniciar una impresión cada día de la semana y posacabar las impresiones al día siguiente tras el período de enfriamiento.

Con este proceso de trabajo se pueden realizar cinco impresiones de producción totalmente llenas cada semana, produciendo un total de 1870 piezas a la semana. Una Fuse 1+ 30W in situ podría producir más de 8000 piezas al mes, lo que supone una alternativa de producción razonable, ya que muchas veces ese es el tiempo que se necesita para crear un nuevo molde de inyección en el proceso de fabricación tradicional. Debido a los mayores costes por pieza, la externalización ofrece una economía considerablemente peor. 

Los accesorios para la fabricación y el utillaje pueden adoptar diversas formas: pinzas personalizadas que ayudan a las máquinas automatizadas a recoger y colocar productos con mayor eficiencia, utillaje que ayuda a dar forma a un producto final con la geometría adecuada, o sujeciones con guía y fijaciones que facilitan los procesos de ensamblaje o control de calidad. Cualquier remesa de producción requiere varias de estas herramientas y a menudo puede beneficiarse de la resistencia y la durabilidad que ofrecen las piezas impresas en 3D mediante SLS.

Las piezas de recambio presentan un patrón de demanda similar: no se necesitan en grandes cantidades, pero cuando una pieza se rompe y la cadena de montaje se para, la velocidad y la precisión son fundamentales. Para estas aplicaciones, el SLS in situ puede ser una alternativa más rápida y rentable a las piezas de aluminio mecanizadas. 

Nuestro primer ejemplo es una herramienta impresa mediante SLS utilizada por Marcus Marienfeld para dar forma a monturas de gafas de titanio. La geometría es personalizada y el fabricante las crea en función de las diferentes geometrías faciales de los clientes. Una colección de monturas puede abarcar diversas geometrías, y cada una requiere herramientas personalizadas. Este tipo de personalización del utillaje sería imposible con los costosos métodos tradicionales, pero con la impresión 3D SLS es mucho más factible. Este caso de estudio imprime 19 herramientas de formas diferentes en una cámara de impresión SLS, optimizando la densidad de compactación y el índice de renovación de polvo. 

El segundo ejemplo es una pieza de recambio de una manivela, un tipo de pieza que puede romperse durante el proceso de fabricación y que debe sustituirse usando un material rígido y resistente. Como estas piezas solo se imprimirían bajo demanda, solo se haría una, a pesar de que la impresión de pequeñas cantidades no es tan óptima para la compactación del polvo y la utilidad del índice de renovación. 

* El coste del material es de 99 €/kg, sin descuento, ya que los accesorios para la fabricación, como el utillaje, no suelen ser necesarios en cantidades tan grandes como para realizar una compra a granel. 

** El tiempo de trabajo manual tiene en cuenta un tiempo de preparación de la impresión más largo, que aquí es de 20 minutos, para abarcar la disposición, el etiquetado y la orientación de estas prensas que tienen diferencias muy pequeñas entre sí. 

El utillaje para productos de consumo, como las gafas, suele fabricarse una vez y luego se reutiliza para crear grandes cantidades del mismo producto. Sin embargo, en el caso de Marcus Marienfeld, él ofrece múltiples estilos de monturas de gafas, y todas ellas requieren utillaje personalizado. En lo que respecta a las opciones de personalización de bajo volumen, la impresión 3D SLS in situ suministra rápidamente piezas de alta calidad, para que el trabajo real de prensar las estructuras de titanio pueda realizarse lo antes posible. Aunque los precios de la externalización no son mucho más caros, los nueve días laborables de tiempo de producción son el verdadero inconveniente que plantea aquí la externalización.

*El coste de mano de obra representa aquí una parte importante del coste total, y solo está dividido en una pieza. Sin embargo, en una situación real, esto se vería mitigado por las otras piezas de la cámara de impresión, a las que un usuario añade una pieza de recambio bajo demanda que surge a lo largo de un día. 

La rentabilidad de la inversión en una máquina SLS in situ que imprime piezas de recambio individuales no se ve fácilmente si se presta atención únicamente al coste por pieza.  Aunque es algo más cara que la externalización a una empresa de servicios, seguirían haciendo falta cientos de estas piezas sueltas, si no miles, para amortizar el coste de la impresora.

Pero ¿cuánto le ahorra a tu empresa tener una cadena de producción parada durante un día en vez de hasta dos semanas? Evidentemente, la respuesta varía en cada caso, pero esto demuestra que la eficacia de tener una impresora SLS in situ para las piezas de recambio se debería medir mediante la rapidez con la que las piezas de recambio pueden hacer que una máquina vuelva a funcionar. Toda la empresa pierde dinero por cada hora que una máquina está parada esperando una pieza de recambio. Con una impresora en tus instalaciones, puedes tener una pieza al día siguiente y volver a poner en marcha todo el proceso de fabricación en 24 horas, lo que podría ser suficiente para amortizar el precio de la impresora si ocurre solo una vez.

En cada uno de los casos de estudio de prototipado, remesas de producción y accesorios para la fabricación, el coste de la impresión in situ fue considerablemente menor que el de externalizar las piezas a una empresa de servicios. Esta comparación de costes presupone que ya se ha comprado la impresora SLS in situ y que el coste de una impresora no se está amortizando en el coste de producción. 

Los informes de ROI de los clientes muestran que la mayoría de las empresas que tienen una única aplicación y suficiente demanda de impresión SLS para usar una Fuse 1+ 30W a solo el 10 % de su capacidad se beneficiarían de incorporar una impresora 3D SLS en sus instalaciones en lugar de externalizar la producción. Además, una vez que una empresa tiene una impresora SLS in situ, es menos complicado ampliar la variedad de aplicaciones que con la externalización, lo que fomenta la innovación.

Para la mayoría de las empresas que necesitan fabricar productos nuevos, la fase de prototipado puede reducirse en varios meses, y estos resultados demuestran que tener una impresora SLS in situ puede amortizar la inversión con el proceso de prototipado de un solo producto. Los ejemplos de uso del colector de automóvil y del taladro eléctrico demuestran que el prototipado in situ suele ser 10 veces más rápido y barato que la externalización. Al realizar entre 60 y 80 impresiones diferentes se conseguirá una rentabilidad de la inversión positiva, que una empresa que desarrolle productos de manera continua alcanzará en menos de 3-4 meses. 

En el caso de las remesas de producción, tanto el engranaje de plataforma giratoria como el pedal de bicicleta muestran que el coste por pieza es considerablemente menor cuando se imprimen las piezas de forma interna. Esto también se debe al pequeño tamaño de las piezas y su eficiente compactación en la cámara. Producir piezas pequeñas facilita obtener una densidad de compactación óptima. Esto da lugar a un proceso de impresión sin desperdicio en el que todo el material no sinterizado puede utilizarse en el siguiente ciclo de impresión, sin dejar de mantener la proporción óptima de polvo reciclado y polvo nuevo. En situaciones en las que se necesitan rápidamente cientos o incluso miles de piezas de uso final (como en el caso de una producción de bajo volumen, una interrupción de la cadena de suministro o cumplir un plazo inminente), usar una Fuse 1+ 30W puede suponer una alternativa o solución interna más rentable si la externalización o los métodos tradicionales tardan demasiado.

En el caso de la primera aplicación de accesorios para la fabricación (una herramienta para el conformado de monturas de gafas con una forma determinada), la rentabilidad de la inversión se ajusta más a los ejemplos de uso de prototipado y series de producción: si hay suficiente demanda de impresión, la máquina se amortizará en pocos meses. Crear herramientas de este modo es una forma fácil y barata de aumentar el acceso a la personalización. En esta situación, el usuario puede imprimir 19 iteraciones diferentes de la herramienta de prensado, para 19 formas de cara diferentes. De esta forma, el fabricante de gafas puede ofrecer monturas de gafas con distintas formas de montura y para diferentes formas de cara. 

La notable excepción a la rápida rentabilidad de la inversión del prototipado y las remesas de producción es el ejemplo de las piezas de recambio. Como solo se necesita una pieza, el ahorro de costes no es significativo. Sin embargo, es importante pensar en esta situación concreta: una pieza del equipo se ha roto y hay que reemplazarla de inmediato. El componente roto está interrumpiendo activamente la producción, lo que puede afectar negativamente al balance final por cada minuto de inactividad. Las opciones para encontrar piezas de recambio son:  

• Pedirlas al fabricante de la máquina 
• Crear utillaje y moldear/fundir/mecanizar otra pieza
• Pedir una pieza impresa en 3D a una empresa de servicios 
• Imprimir la pieza en 3D in situ

Cuando el tiempo es fundamental, la opción que logra instalar una pieza de recambio con mayor rapidez y reanudar la producción es imprimir esa pieza in situ. 

El SLS es una forma ideal de crear prototipos de piezas funcionales, resistentes y de calidad industrial de forma rápida y económica, así como una solución viable para producir de forma rentable piezas de uso final en cantidades pequeñas a medianas. 

En estas situaciones en las que el SLS ya se ha consagrado como el mejor método, la decisión entre externalizar la producción de estas piezas o imprimirlas en la empresa está clara: imprimir las piezas de SLS in situ es más rápido y barato. 

Las alternativas tradicionales que no son de impresión 3D siguen siendo convenientes para producir en cantidades suficientemente grandes y con una demanda estable y predecible. El SLS in situ es una alternativa viable para cualquier producción con volúmenes bajos o imprevisibles, ya sea para el mercado de posventa, para una fabricación provisional, un producto nuevo o una pieza de recambio. 

El ecosistema de la serie Fuse ha hecho accesible por primera vez la impresión 3D SLS in situ, permitiendo a cientos de fabricantes crear piezas en solo unos días y manteniendo todo el flujo de trabajo bajo su control. El proceso de comunicación entre los departamentos, desde el solicitante hasta los equipos de diseño, ingeniería, técnico, de ensayo y de atención al cliente, puede realizarse en una semana.  

Disponer de una impresora 3D SLS propia devuelve el control al fabricante. El precio accesible de la serie Fuse, el proceso de trabajo intuitivo y su variedad de materiales de calidad industrial la convierten en la opción ideal para quienes quieren reducir su dependencia de otras empresas. 

Determinar el tiempo exacto en el que se amortizará la inversión puede ser complicado si se tienen en cuenta las diversas aplicaciones, materiales y programas de producción que puede haber. Después de trabajar con cientos de clientes de la serie Fuse, nuestro equipo de expertos en SLS puede ayudarte a planificar un programa para tus piezas y a determinar la rapidez con la que puedes rentabilizar tu inversión al incorporar el SLS en tu empresa.