En este caso de estudio vamos a ver cómo la fabricación de un agarre de brazo robótico con MultiJet Fusion de HP es mucho más eficiente que con métodos tradicionales, consiguiendo ahorrar mucho tiempo, coste y esfuerzo.
CNC Automation Würfel es una empresa alemana especializada en tareas de automatización con robots, que ofrece servicios de fabricación, automatización de procesos y optimización, adaptado a la medida de cada cliente. De ese modo, una vez analizadas las necesidades de cada caso particular, la empresa diseña de inmediato una estructura de sistema, para construirla, ponerla en funcionamiento y llevar a cabo inspecciones in-house. Entre los servicios también se incluye la puesta en marcha en las instalaciones del cliente e incluso llevar a cabo un mantenimiento regular de los robots, llegado el caso.
Adopción de la impresión 3D
La empresa comenzó a usar la fabricación aditiva en 2017, para comprobar cómo implementarla con sus propios sistemas y mejorarlos. Por entonces se imprimían componentes hechos previamente con una fresadora o un torno, métodos que suelen conllevar altos costes y largos tiempos de entrega. Sin embargo, la impresión 3D ha permitido obtener todo lo contrario, consiguiendo una producción más ágil y tiempos de entrega más rápidos. La implementación de la impresión 3D en esta empresa ha permitido también un crecimiento sostenido de la misma, que ha pasado de recibir uno o dos pedidos cada mes a tener entre diez y veinte.
Por qué MultiJet Fusion de HP
Lars Weiss, Director Comercial de CNC-Automation Würfel, señala que con los métodos tradicionales de fabricación podrían haber obtenido al final el mismo tipo de piezas que han fabricado con tecnología aditiva, pero ello les habría supuesto un coste mayor, y solo habría sido posible ensamblando distintas piezas entre sí, con el esfuerzo y la pérdida de tiempo que ello supone. Con la tecnología de HP ahora son capaces de hacerlo en menos tiempo y en una sola pieza.
¿Y por qué se decantaron finalmente por la tecnología MultiJet Fusion? “HP MJF es mejor y más óptimo para nuestras necesidades. Utiliza un mejor material y no requiere tanto mantenimiento como la impresora 3D que teníamos hasta ahora”, añade.
Agarre de brazo robótico
Los robots de CNC-Automation Würfel por lo general no solo trabajan sobre una cinta transportadora o una sola ubicación, sino sobre varias distintas. Por ello, estos robots necesitan distintos sistemas de agarre, tales como una pinza múltiple o un conmutador.
En este caso concreto el cliente quería que todo se hiciera con una única pinza multidireccional. Sin embargo, producir un adaptador de agarre con una fresadora o un torno es una tarea bastante ardua, ya que requiere un gran conocimiento en esta materia, donde hay además que dar respuesta a cuestiones como las siguientes:
- ¿Cómo diseñar un componente para que también pueda ser fresado?
- ¿Qué necesita tolerar el componente?
- ¿Cómo tienen que posicionarse las tuberías y cómo es la neumática? Ya que CNC-Automation solo era capaz de posicionarlas en el exterior del componente o en el adaptador de agarre, el proceso requería de accesorios específicos para prevenir roturas o desgaste.
Para acelerar el proceso y hacerlo más sencillo desde una perspectiva de diseño, llegaron a la conclusión de que la solución era recurrir a la impresión 3D. Finalmente se acabó con tres modelos, con formas tanto redondeadas como en ángulo, y el producto final que obtuvieron se usa actualmente hasta en tres de los sistemas de automatización de la compañía.
Este adaptador de agarre es como la sección de una caja punteada con las conexiones para los tornillos, perforaciones para las conexiones neumáticas y válvulas de descarga, con una flexibilidad que no habría sido posible con el método de fresado. En menos de dos días diseñaron un componente sencillo adecuado a sus necesidades.
Ahorro de tiempo y dinero
El proceso original desde el diseño hasta el componente final solía llevar de 8 a 10 semanas. Usando la tecnología HP MJF, ese proceso se redujo a tan solo dos días, con una reducción total de tiempo de en torno a dos meses.
Y si hablamos de ahorro económico directo, la pieza impresa en 3D cuesta aproximadamente 200€ y el proceso de diseño entre 1.500 y 2.000 €. La pieza original hecha con procesos tradicionales solía costar tres veces más. Al final hay un 66% de reducción de costes usando HP MJF y los procesos de diseño necesarios para obtener la pieza con fabricación aditiva.
