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Octubre de 2006 Página 1 de 5

Manufactura rápida de moldes con técnicas CNC

La amenaza de la construcción rápida de moldes estimuló el mecanizado de alta velocidad, que han hecho las técnicas sustractivas de CNC más competitivas.

La manufactura rápida (MR) consiste en el uso de tecnologías de fabricación aditiva para producir directamente productos o partes útiles. Como es el caso del prototipado rápido, el campo también es conocido con otros nombres, como manufactura directa, fabricación directa y manufactura digital. También puede ser referida por los nombres de una o más de las diversas tecnologías utilizadas, un número en constante crecimiento.

MR es una de las tres principales consecuencias del prototipado rápido. Las otras son impresión tridimensional --una clase de PR y construcción rápida de moldes de bajo costo-- en realidad un caso especial de manufactura rápida. Hoy las distinciones entre el tronco y las ramas del árbol de PR no están muy claras. Más aún, puede esperarse que estas diferencias continúen borrándose a medida que las tecnologías maduran y las aplicaciones, especificaciones y capacidades de las ramas se traslapan más y más.

Estado actual
Lo que vemos hoy es solo un pálido bosquejo del futuro. Unos pocos sistemas PR enfocados específicamente a aplicaciones de manufactura rápida están comenzando a aparecer comercialmente. La MR no está siendo practicada en la actualidad, por lo menos públicamente. Sin embargo, muchos experimentos que adoptan los sistemas existentes de PR para aplicaciones específicas de MR están ejecutándose bajo un esquema de propiedad. A medida que se superen las barreras de tecnología, materiales y otras, la fabricación aditiva encontrará su camino en la corriente principal a través de un amplio espectro de aplicaciones. La MR será la rama de la tecnología que tiene el impacto más directo en la vida de las personas.

Algunos observadores la han asimilado como una segunda revolución industrial. Esto puede estar yendo un poco más allá, pero es una buena apuesta a largo plazo que casi todas las facetas de la vida sean impactadas de alguna forma por la MR, y muchas en formas que no son aparentes en el presente.

Ventajas y desventajas
Las ventajas y desventajas fundamentales del prototipado rápido son válidas para la manufactura rápida. Los beneficios de la MR deben balancearse contra sus limitaciones principales de hoy. A menos de que exista una necesidad abrumadora de una ventaja específica de las que provee la MR, el balance favorece con más frecuencia una solución convencional. Sin embargo, a medida que se solucionan problemas técnicos en muchos frentes, podría esperarse que el balance se incline a favor de la MR con mayor frecuencia.

La fuerza motriz para resolver estos problemas viene de quienes adoptaron primero la MR y cuyas aplicaciones ya poseían un balance a favor de la fabricación aditiva. Estos individuos y compañías están proporcionando la base sobre la cual estarán basadas las mejoras futuras.

Libertad geométrica
Casi todas las tecnologías de fabricación aditiva proveen la capacidad de fabricar con libertad geométrica ilimitada. Esta es su ventaja más importante sobre los métodos sustractivos y la principal razón de su existencia. Sin embargo, la libertad geométrica viene con varias limitaciones usando la tecnología actual. La velocidad de fabricación comparada con los métodos estándar de manufactura es mucho más lenta. Por algunos estimados, los métodos de producción en masa existentes son 10 a 1000 veces más rápidos [1]. Los acabados y la precisión tampoco están a la par con la tecnología convencional. También se requieren operaciones secundarias, tales como remoción de soportes y acabados manuales. En una situación de producción, donde se fabrican múltiples partes, las operaciones secundarias pueden crecer y convertirse en un gasto de tiempo. También hay limitaciones del tamaño de la parte actualmente y son más restrictivas que las de los métodos estándar.

Materiales
La fabricación aditiva ofrece el potencial de uso de múltiples materiales así como el control de la meso y micro-estructura de la geometría local de la parte. Esto significa que la funcionalidad de una parte puede ser optimizada en formas que son imposibles con los métodos de manufactura existentes previamente. Los materiales pueden seleccionarse por sus propiedades mecánicas, térmicas, ópticas u otras, y luego pueden ser depositados físicamente de forma que se optimicen o cambien esas propiedades más allá de la capacidad del material intrínseco por sí solo.

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