SIETE EJEMPLOS DE APLICACIONES DE IMPRESIÓN 3D EN LA INDUSTRIA DEL AUTOMÓVIL

Herramientas personalizadas impresas en 3D en las fábricas de Toyota

Una de las mayores fábricas de automóviles de Europa, dedicada al montaje de motores de automóviles Toyota, lleva muchos años utilizando herramientas personalizadas impresas en 3D en sus líneas de producción. Las múltiples plantillas y utillajes impresos en 3D ayudan a optimizar el flujo de trabajo en procesos enormes que tienen un importante rendimiento de producción. Dado que los motores se ensamblan a partir de las piezas suministradas desde otras plantas de Toyota, los ingenieros supervisores diseñan e imprimen en 3D plantillas, herramientas y cubiertas que agilizan todo el trabajo y ofrecen resultados repetibles. Algunos elementos impresos en 3D para la fábrica de automóviles son las plantillas de posicionamiento, que se utilizan para confirmar que los componentes individuales de una pieza ensamblada están en la posición correcta entre sí. También hay juntas impresas en 3D que se utilizan para proteger las piezas del motor cuando se mueven entre las estaciones de trabajo de la fábrica. Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

Como dice Łukasz Kondek, ingeniero de impresión 3D de la fábrica de Toyota: "Las plantillas que se imprimen hoy en 3D en la industria del automóvil solían fabricarse en una división de utillaje independiente equipada con máquinas CNC. En la actualidad, más del 95% de las plantillas se fabrican con la tecnología LPD en una impresora 3D Zortrax M300 Plus". El utillaje y otras piezas de recambio pueden imprimirse en 3D bajo demanda, con diseños que pueden optimizarse para una tarea determinada. Las impresoras 3D de automoción pueden fabricar casi todas las geometrías posibles.

Impresión 3D industrial en una planta de fabricación de automóviles - RM Motors 

Otro ejemplo que muestra cómo puede emplearse la impresión 3D en una planta de automoción es el de RM Motors, un fabricante polaco de sistemas de escape para automóviles. Al instalar una impresora 3D industrial en su nave de producción, la empresa pudo personalizar otras máquinas especializadas con modelos impresos en 3D. La prensa de rodillos, que los ingenieros de RM Motors utilizan a diario para estampar el aislamiento térmico, tiene que ajustarse para producir formas específicas del aislamiento con un troquel y un sello. Por eso, en lugar de fresar esos componentes con CNC, lo que es caro y lleva mucho tiempo, los ingenieros simplemente los modelaron e imprimieron en 3D. Disponer de dos impresoras 3D industriales Endureal de Zortrax en su taller permite al equipo obtener cualquier forma necesaria para fabricar sus productos. En este caso, la impresión 3D en automoción se traduce en proyectos de utilidad que pueden facilitar significativamente el flujo de trabajo de toda la producción. Las impresoras 3D pueden sustituir eficazmente a las máquinas CNC en áreas en las que las geometrías necesarias para la producción deben suministrarse de forma rápida y flexible.

Diseño de una moto de alto rendimiento por Vins Motors 

En una fase anterior de la producción de un vehículo, es decir, el diseño, la impresión 3D es igualmente útil. Vins Motors, una empresa italiana fundada por antiguos ingenieros de Ferrari, ha diseñado una moto de altas prestaciones, llamada Dueacinquanta, con un revolucionario motor de 2 tiempos y un enfoque innovador de la aerodinámica del vehículo. Con una visión tan clara de producir una moto ultraligera con un chasis de fibra de carbono, en el que cada pieza debía desempeñar al menos dos funciones, la fase de prototipado requirió un enfoque meticuloso. Todas las piezas, tanto del chasis como del motor, se diseñaron en software CAD y se imprimieron en 3D en Zortrax M300 con filamentos como ABS e HIPS. Vincenzo Mattia, la persona que está detrás de la idea de la moto, admite que "una impresora 3D en automoción ofrece un proceso completamente automatizado que se convirtió en una forma natural de comunicar las ideas de diseño". La empresa de Mattia imprimió en 3D suficientes piezas para construir un modelo completo a escala real de la moto, que utilizaron como prototipo de exhibición de preproducción en la feria de motocicletas.

Impresión 3D en el proyecto de una moto eléctrica de Falectra

Otro ejemplo de cómo las tecnologías de fabricación aditiva han permitido producir un vehículo de dos ruedas procede de Polonia. Falectra es la primera marca polaca de motos eléctricas fundada por Piotr Krzyczkowski, que decidió entrar en el sector de la e-movilidad con su idea de una solución de transporte urbano ecológica y económica. Sin embargo, para que su empresa incipiente obtuviera fondos de los inversores, necesitaba algo más que un proyecto virtual. Para ajustarse al ajustado presupuesto, decidió emplear la impresión 3D como uno de los métodos de fabricación del prototipo. Con Zortrax M200 Plus y M300 Plus se fabricaron unas 10 piezas del vehículo: el portón delantero, el guardabarros trasero, las tapas laterales, la entrada de aire para cargar la batería y una pieza de montaje del faro delantero. En medio año, Krzyczkowski creó un prototipo totalmente funcional, compuesto en su mayor parte por piezas impresas en 3D, y evaluó el potencial de la moto para la producción en serie, que es el factor clave a la hora de desarrollar un producto: "Todo el proceso costó casi siete veces menos y pudimos mostrar al mundo una moto que funcionaba", afirma Krzyczkowski. 

Piezas de recambio impresas en 3D para coches clásicos: ABcars y Alfa Project

Otro modelo de negocio en el sector de la automoción en el que las impresoras 3D son una herramienta indispensable es la restauración de automóviles. Fabricar las piezas dañadas o que faltan en un coche antiguo suele implicar trabajar con documentos de diseño antiguos, fotografías o cualquier componente que quede en un vehículo concreto. En la mayoría de los casos, las tecnologías de fabricación aditiva permiten obtener elementos que llevan décadas fuera de producción. Una de las empresas que trabajan en ese campo es ABcar Oldtimers, de Polonia. Han utilizado la impresora 3D Zortrax Inkspire para fabricar elementos del volante de un Ferrari 599 o elementos del salpicadero de un Mercedes Benz de época. Además, las impresoras 3D M300 Plus y M200 ayudaron al equipo a restaurar un Porsche 911 clásico. "La impresión 3D en automoción es increíblemente útil. Acelera el trabajo y limita los costes relacionados con la creación de prototipos de piezas individuales. Además, los elementos impresos en 3D para automóviles funcionan perfectamente y no cambian sus propiedades con el tiempo", señala Bartłomiej Błaszczak, Director de Diseño e Ingeniería de ABcar Oldtimers.

Alfa Project es otra empresa que ha adoptado un enfoque similar con la impresión 3D en automoción. Mediante ingeniería inversa, reproducen piezas dañadas y no disponibles en coches clásicos de Alfa Romeo. Modelan y reproducen en 3D alerones, parachoques, pomos de cambio, tapas del mecanismo de la caja de cambios, soportes de retrovisores y múltiples elementos del salpicadero, como marcos de relojes, rejillas de ventilación, paneles de control del aire acondicionado o placas ciegas. Dado que estos elementos de plástico son susceptibles de sufrir daños por el uso habitual, el equipo mejora el diseño de cada pieza en el software CAD. Con características como nervios de refuerzo, Alfa Project continúa el trabajo en su Zortrax M300 Plus para imprimir en 3D elementos de ABS de alta calidad. "En los elementos de plástico impresos, el ABS ofrece una resistencia satisfactoria a la temperatura y, al mismo tiempo, es adecuadamente resistente a la flexión. Puede utilizarse en modelos 3D con elementos de fijación o anclaje", afirma Mateusz Dziwisz, del equipo.

Personalización de coches con componentes duraderos impresos en 3D - Indrė Zabielaitė

En el otro extremo del espectro, hay aficionados y verdaderos entusiastas de los coches que quieren personalizar y mejorar sus vehículos de forma rentable. La impresión 3D es una de las tecnologías que mejor se adapta a los proyectos de tuning. Indrė Zabielaitė, del equipo 3D Creative, mejoró su MINI Cooper con un parachoques usado procedente de una edición más reciente del MINI. Sin embargo, las tomas de aire del parachoques que había pedido estaban dañadas y no podían instalarse en su coche. Por lo tanto, con el acceso a un escáner 3D y una impresora 3D Zortrax M300 Plus, Indrė produjo nuevas tomas de aire, que después de algunos post-procesamiento, eran completamente funcionales y se ajustaban muy bien a todo el parachoques. Los elementos que imprimió en 3D para un coche son lo suficientemente duraderos como para utilizarlos en condiciones cambiantes: "Conduzco este coche a diario, incluso en invierno, y las impresiones 3D siguen teniendo un aspecto increíble. Estoy realmente satisfecho con la calidad", resume Indrė. La impresión 3D permitió a Indrė hacer realidad su visión de una mejora del coche manteniendo bajos los costes del trabajo.

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