Un útil, fijación o ayuda al fabricación es cualquier herramienta o dispositivo que apoya y facilita las operaciones de fabricación. Los útiles de fabricación simplifican los procesos de fabricación y montaje, reducen los tiempos de ciclo, mejoran la seguridad de los trabajadores y disminuyen los costes de producción.

Normalmente, los fabricantes obtienen sus útiles de fabricación mediante el mecanizado de metal internamente o a través de proveedores externos. La mayoría de las herramientas están formadas por conjuntos de varias piezas. La externalización conlleva un tiempo de entrega de semanas y costes elevados. Como resultado, producir herramientas personalizadas justo a tiempo puede ser un reto.

En función de las fuerzas a las que esté sometida la pieza, no siempre es necesario producir estas herramientas en metal. Los útiles de fabricación impresos en 3D permiten a los fabricantes fabricar herramientas de forma rápida y a bajo coste en sus propias instalaciones, con total libertad de diseño, elección de materiales y flexibilidad.

Formlabs ofrece un catálogo de materiales de ingeniería con propiedades avanzadas que permiten aplicaciones en entornos exigentes. La Tough 2000 Resin y la Durable Resin son opciones populares para imprimir con SLA útiles, fijaciones y otras ayudas. Para imprimir herramientas duraderas, Formlabs recomienda utilizar el Nylon 12 Powder con la impresión SLS.

Todos los materiales se han sometido a pruebas de repetibilidad, resistencia mecánica y durabilidad ambiental en casos de uso industriales. Consulta los artículos individuales de los materiales para conocer las propiedades específicas de cada material.

Cuando diseñes una pieza impresa para utilizarla como guía, fijación o ayuda al fabricación, sigue las buenas prácticas de Formlabs para diseñar modelos con éxito.

Recomendaciones generales:

• Combina los componentes de la sujeción para reducir el número de piezas
• Incluye caras planas o geometrías en ángulo recto dentro de la fijación para facilitar la inspección y determinar la precisión general
• Aumenta la rigidez con nervios de refuerzo y filetes
• Diseña pensando en la experiencia del usuario con agarres personalizados, elementos visuales de alineación y ergonomía

Sigue las buenas prácticas de Formlabs para la orientación de los modelos.

Cuando imprimas en una impresora SLA, orienta las piezas para minimizar los soportes en las superficies funcionales y refuerza las paredes según sea necesario.

Sigue las buenas prácticas de Formlabs para el lavado y el poscurado de las impresiones. Consulta los artículos específicos de cada material para conocer las instrucciones específicas de lavado y curado. Considera la posibilidad de realizar un posacabado adicional para aumentar la resistencia, la durabilidad y la experiencia del usuario, como el galvanizado o el recubrimiento para las piezas impresas por SLA o el granallado para las piezas impresas por SLS.

• Inspecciona la pieza impresa comparándola con el modelo CAD original. Utiliza un calibre, un micrómetro u otro equipo de metrología para validar.
• Pon a prueba el rendimiento funcional de la fijación. Cuando la pieza se coloque en la fijación, presta mucha atención a si se asienta bien contra las superficies y soportes de posicionamiento. Una fijación correctamente diseñada y construida servirá de soporte para la pieza y eliminará cualquier movimiento en cuanto se aplique la fuerza de sujeción.
• Para procesos en los que actúan grandes fuerzas, como el fresado o el taladrado, calcula los requisitos de sujeción a partir de la velocidad de avance, la velocidad de corte, la potencia de la máquina, el material elegido y las consideraciones de seguridad.

Para prolongar la vida útil de la pieza impresa en 3D, Formlabs recomienda:

• Aflojar los tornillos y aliviar las fuerzas de sujeción después de completar las operaciones secundarias para evitar una carga continua.
• Mejora las piezas impresas en 3D con piezas estándar comunes para aumentar su funcionalidad.
• Utiliza muelles, deslizadores con rampa o palancas para elevar la pieza por encima de la superficie del soporte.

La impresión 3D es una solución potente para fabricar herramientas de forma rápida y a bajo coste en las instalaciones de la empresa. Las principales ventajas son la velocidad, la reducción de costes, la libertad de diseño, la elección de materiales y la flexibilidad. Se recomienda especialmente para:

• Sujeciones de montaje que mejoran la alineación, reducen los errores o ayudan en los procesos manuales.
• Útiles de inspección para pruebas de aprobación/desestimación, medición o tolerancia.
• Herramientas ergonómicas personalizadas que reducen la tensión o mejoran la uniformidad.
• Herramientas de bajo volumen y alta variedad para series de producción cortas o fases de prototipado.

Algunas limitaciones son las siguientes:

• Las piezas impresas por SLA pueden sufrir fluencia (deformación elástica permanente) si se cargan continuamente.
• Para zonas de desgaste muy elevado, considera soluciones metálicas o híbridas (por ejemplo, placas de acero sobre estructuras impresas).
• Evita los detalles excesivamente finos o los brazos sin soporte, a menos que se hayan validado mediante pruebas.

• Cómo imprimir en 3D internamente sujeciones, fijaciones y otras herramientas de fabricación documento técnico
• Impresión 3D de sujeciones y fijaciones para aumentar la eficiencia de la fabricación seminario web