Impresion 3D en automoción. Toyota optimiza las operaciones de montaje con Zortrax.

La multinacional automovilística japonesa Toyota ha revelado cómo la adopción de la impresión 3D de Zortrax ha ayudado a optimizar sus operaciones de ensamblaje de vehículos.

En sus dos plantas polacas de Walbrzych y Jelcz-Laskowice, Toyota ha pasado del mecanizado CNC de plantillas-herramientas y accesorios de montaje a su producción mediante sistemas  bajo demanda con Zortrax M300 Plus. De este modo, la firma automovilística ha logrado reducir los costes y los plazos de fabricación de herramientas y repuestos esenciales, optimizando el rendimiento de su línea de producción.

"No tenemos que almacenar piezas de repuesto, porque podemos imprimirlas en 3D bajo demanda. Podemos iniciar un proceso de impresión 3D siempre que surja esa necesidad", explica Łukasz Kondek, ingeniero responsable de la impresión 3D en Toyota. "No tenemos que esperar a que nuestro departamento de herramientas (o un subcontratista) tenga capacidad para atender nuestros pedidos. La impresión 3D acorta el tiempo de espera para las herramientas necesarias de semanas a días, o a veces incluso horas."

Impresoras 3D Series-M de Zortrax.

Aunque Zortrax expandió su gama a la tecnologia de impresión 3D con resina en 2018 con el lanzamiento del sistema Inkspire original, es más conocido como fabricante de máquinas de fabricación de filamento fundido (FFF). En este tecnologia, la firma ofrece sus impresoras 3D Endureal, M200 Plus, M300 Dual y M300 Plus, cada una de las cuales funciona utilizando su tecnología patentada de extrusión Layer Plastic Deposition Plus (LPD).

Tras instalar esta última, Toyota ha adoptado la mayor de las tres, que gracias a su volumen de construcción de 300 x 300 x 300 mm, es capaz de crear piezas enormes en una sola impresión. En la práctica, esto significa que los usuarios no tienen que dividir los modelos de gran formato en piezas separadas para el montaje, algo que puede requerir la integración de juntas, puntos débiles que a menudo afectan a la durabilidad a largo plazo.

El software de gestión de granjas (multiples impresoras3D) incluido con el sistema también lo hace especialmente adecuado para el despliegue a escala, mientras que su compatibilidad con filamentos de terceros le ha proporcionado aplicaciones de amplio alcance, que incluyen desde la creación de prototipos de productos de energía solar hasta la fabricación de trajes de cosplay únicos inspirados en Cyberpunk.

Para mejorar aún más las capacidades de su oferta, Zortrax también sigue introduciendo materiales y actualizaciones para sus máquinas. El año pasado, la empresa lanzó un nuevo filamento de impresión 3D Z-PEEK de "grado espacial". Desde entonces, Zortrax ha lanzado sus paquetes Full Metal, que hacen posible la impresión 3D en metal en la Endureal.

Los avances polacos de Toyota en impresión 3D

Gran parte del trabajo en las fábricas de Toyota en Polonia gira en torno al montaje de motores en los coches que ensambla y luego vende en Europa. Dentro de las instalaciones, en las que más de 3.000 empleados trabajan actualmente en vehículos Toyota tanto de gasolina como híbridos, hay laboratorios dedicados a la impresión 3D que han instalado equipos Zortrax por valor de más de 100.000 zł (23.000 dólares).

Durante años, los ingenieros de las instalaciones polacas de Toyota han utilizado la Zortrax M300 Plus en aplicaciones de producción de plantillas, herramientas y piezas de recambio. Las piezas que se imprimen actualmente en 3D en la planta de la empresa se dividen en cuatro categorías: plantillas de posicionamiento, plantillas de montaje, herramientas de montaje y cubiertas. Una vez impresas, suelen combinarse con otros componentes creados mediante tecnologías sustractivas para formar conjuntos integrados.

Por ejemplo, los indicadores utilizados en algunos vehículos Toyota tienen un cuerpo impreso en 3D. Sin embargo, como las clavijas de estos instrumentos están continuamente en contacto con una superficie metálica, ahora se mecanizan mediante CNC, de forma que se mejora su durabilidad.

Además, las plantillas de la línea de montaje de Toyota eran fabricadas anteriormente por un departamento independiente equipado con máquinas CNC. Como resultado, los ingenieros de la empresa tenían que diseñar estas herramientas teniendo en cuenta las limitaciones que les imponían las tecnologías de fabricación tradicionales. Sin embargo, desde que cambió a la impresión 3D, Toyota ha podido reducir drásticamente sus plazos de entrega y minimizar las interrupciones en la cadena de montaje.

"Uno de los principales beneficios de la implementación de las impresoras 3D de Zortrax en la fabricación y la industria es su construcción estable y probada y su facilidad de mantenimiento", añade Michał Siemaszko, Director de I+D de Zortrax. "Eso significa que los fabricantes globales como Toyota pueden confiar en ellos mientras imprimen equipos críticos para mantener la línea de montaje en funcionamiento".

AM en plantillas, herramientas y utillajes de automoción

Toyota no es ni mucho menos el único fabricante de automóviles que imprime en 3D plantillas, utillajes y herramientas, y la tecnología sigue ganando terreno en la automoción. En 2021, se anunció que Audi utiliza ahora más utillaje impreso en EOS-3D en su Centro de Impresión 3D de Metal de Ingolstadt, donde se ensamblan modelos como la berlina A4.

Ese año, también se reveló que Skoda despliega la impresión 3D en la producción de piezas de repuesto de automoción, prototipos y aplicaciones de herramientas. Como parte de sus planes para duplicar la digitalización en sus instalaciones de fabricación, la empresa ha creado varias granjas de impresión con sistemas desarrollados por marcas de impresión populares como Prusa.

Por otra parte, FreeFORM Technologies ha impreso en 3D herramientas para la industria del automóvil utilizando el sistema de inyección de aglutinante ExOne. En el pasado, la empresa imprimió en 3D un complejo componente de utillaje de extremo de brazo para Allegheny Electric Service, que a su vez lo acopló a un robot FANUC de seis ejes como parte de un sistema de inspección de piezas

Artículo de 3D Printing Industry

https://3dprintingindustry.com/news/zortrax-3d-printing-helps-toyota-drive-down-the-cost-and-lead-times-of-its-assembly-jigs-220452/