HP Multi Jet Fusion en manufactura: Aereco reduce hasta 94 % sus costos de producción

La palabra clave principal será HP Multi Jet Fusion en manufactura. También integraremos HP Jet Fusion 4200, jigs y fixtures impresos en 3D, piezas finales con HP MJF, prototipado industrial, PA 12 y manufactura HVAC.

HP Multi Jet Fusion en manufactura: Aereco reduce hasta 94 % sus costos de producción

La manufactura aditiva puede aportar valor en distintas etapas del ciclo de vida de un producto.

Una misma tecnología puede utilizarse para fabricar prototipos, dispositivos de ensamble, refacciones y piezas finales, siempre que cada aplicación se evalúe de acuerdo con su geometría, volumen y requerimientos.

Aereco, empresa especializada en soluciones de ventilación para edificios residenciales y comerciales, incorporó HP Multi Jet Fusion, una HP Jet Fusion 4200 3D Printing Solution y HP 3D High Reusability PA 12.

La tecnología se aplicó en tres áreas principales:

• Jigs, fixtures y herramentales para estaciones de ensamble.
• Prototipos para validar nuevos productos.
• Piezas finales de producción media.

Los proyectos documentados alcanzaron reducciones de costos de entre 90 % y 94 %, además de disminuir los tiempos de prototipado de varias semanas a cuatro días.

Aereco y la fabricación de sistemas de ventilación

Aereco desarrolla sistemas de ventilación controlada por demanda.

Sus productos regulan el flujo de aire en función de variables como:

• Humedad.
• Calidad del aire.
• Concentración de CO₂.
• Tipo de edificio.
• Requerimientos de uso.
• Eficiencia energética.

La empresa cuenta con una planta en Francia y comercializa sus soluciones en más de 30 países.

Dentro de su operación, la impresión 3D se incorporó para acelerar el desarrollo de productos y mejorar los procesos productivos.

HP Jet Fusion 4200 dentro del ciclo de vida del producto

Aereco implementó la HP Jet Fusion 4200 para producir componentes en PA 12.

La tecnología HP MJF permitió fabricar piezas con:

• Geometrías complejas.
• Buena estabilidad dimensional.
• Peso reducido.
• Integración de funciones.
• Producción sin moldes.
• Adaptaciones rápidas.
• Repetibilidad entre lotes.

El equipo no se utilizó únicamente en el área de diseño. También se integró directamente en la fábrica para resolver necesidades de ensamble y producción.

Jigs y fixtures para estaciones de ensamble

La línea de ensamble es una de las áreas más importantes dentro de la planta de Aereco.

Cada estación incorpora herramientas, plantillas, dispositivos, máquinas y elementos de seguridad necesarios para completar una parte del proceso.

Cuando un jig o fixture se dañaba, Aereco podía encontrarse sin repuestos y sin una forma rápida de fabricar un reemplazo.

Esto generaba riesgo de:

• Paros.
• Reducción de productividad.
• Esperas por mecanizado.
• Dependencia de proveedores.
• Aumento del inventario de refacciones.

La empresa decidió rediseñar las estaciones utilizando HP Multi Jet Fusion.

Sustitución de piezas mecanizadas

Aereco reemplazó con piezas impresas:

• Componentes fresados.
• Tableros de soporte.
• Cubiertas de seguridad.
• Bandejas de sujeción.
• Acoplamientos elásticos.
• Sistemas ajustables para botones.
• Elementos personalizados de la estación.

La imagen de la página 3 muestra una estación con bandejas, bases y componentes impresos integrados alrededor del equipo neumático y de ensamble.

El rediseño no se limitó a sustituir materiales. Aereco integró funciones y adaptó la estación a las necesidades del operador.

Reducción del 90 % en costos de la estación

La fabricación convencional de los elementos en aluminio y acero inoxidable tenía un costo cercano a 3,000 euros.

Con HP Multi Jet Fusion y PA 12, el costo disminuyó a aproximadamente 300 euros.

Esto representó una reducción del 90 %.

El ahorro se obtuvo al reducir:

• Mecanizado.
• Material metálico.
• Ensamble.
• Mano de obra.
• Preparación.
• Subcontratación.

Mayor ergonomía para los operadores

HP MJF también permitió mejorar la ergonomía de las estaciones.

Aereco incorporó:

• Botones ajustables.
• Componentes más ligeros.
• Bandejas adaptadas.
• Superficies de agarre personalizadas.
• Elementos configurables para cada operador.

Estas modificaciones pueden contribuir a mejorar:

• Comodidad.
• Accesibilidad.
• Postura.
• Velocidad de trabajo.
• Reducción de fatiga.
• Productividad.

La personalización de una estación puede realizarse modificando el archivo digital, sin desarrollar un nuevo herramental.

Tres etapas de ensamble consolidadas en una

La libertad de diseño de HP Multi Jet Fusion permitió rediseñar una estación automática y combinar tres pasos diferentes en una sola operación.

Este cambio redujo movimientos, manipulación y complejidad.

La nueva máquina también resultó más ligera y durable gracias a las propiedades del PA 12 y a la consolidación de componentes.

Prototipado de cubiertas para unidades de extracción

Aereco también utiliza HP MJF para validar nuevos productos antes de producción.

Uno de los casos fue una cubierta para una unidad de extracción de aire personalizada con el logotipo de un cliente.

Con procesos convencionales, cada modificación habría requerido cambios en moldes metálicos.

El prototipo podía tardar entre dos y tres semanas.

Con HP Jet Fusion 4200, Aereco completó dos trabajos de impresión en aproximadamente cuatro días.

Iteraciones sin modificar moldes

La fabricación digital permitió:

• Probar diferentes versiones.
• Cambiar logotipos.
• Ajustar la geometría.
• Validar función.
• Revisar ensamble.
• Fabricar series cortas.
• Evitar inversiones tempranas en moldes.

Esto ayudó a disminuir el tiempo de lanzamiento y facilitó realizar modificaciones mientras el diseño todavía estaba en desarrollo.

Piezas finales para producción de volumen medio

La tercera aplicación fue un deslizador interno utilizado en una unidad de extracción.

El componente debía adaptarse a diferentes requerimientos relacionados con calidad del aire, humedad, flujo y CO₂.

La demanda era de 300 piezas anuales durante tres años, equivalente a 900 unidades.

El volumen era demasiado bajo para justificar un molde nuevo o una modificación costosa.

Comparación con moldeo por inyección

Con moldeo por inyección:

• Costo por pieza: 0.11 euros.
• Costo de las 900 piezas: 99 euros.
• Modificación del molde: alrededor de 4,000 euros.
• Costo total: aproximadamente 4,033 euros.

Con HP Multi Jet Fusion:

• Costo por pieza: 0.28 euros.
• Costo total para 900 piezas: 252 euros.

Aunque el costo unitario impreso era mayor, la eliminación del molde generó una diferencia de 3,847 euros y una reducción total de 94 %.

El costo unitario no cuenta toda la historia

Este caso demuestra que comparar únicamente el costo por pieza puede llevar a una decisión incorrecta.

El moldeo ofrecía un costo unitario menor, pero exigía una inversión de herramental que no podía amortizarse en el volumen requerido.

HP MJF resultó más competitivo al considerar:

• Cantidad total.
• Vida del producto.
• Cambios futuros.
• Costo del molde.
• Tiempo de entrega.
• Flexibilidad.
• Riesgo de obsolescencia.

HP 3D HR PA 12 para aplicaciones funcionales

Aereco utilizó HP 3D High Reusability PA 12.

El material aportó:

• Rigidez.
• Durabilidad.
• Precisión.
• Bajo peso.
• Capacidad para geometrías complejas.
• Repetibilidad.
• Hasta 80 % de reutilización del polvo bajo el flujo documentado por HP.

Estas propiedades permitieron utilizar el material en dispositivos, prototipos y componentes finales.

Beneficios obtenidos por Aereco

La implementación de HP Jet Fusion 4200 permitió:

• Reducir 90 % el costo de una estación de ensamble.
• Reducir 94 % el costo de una pieza final de volumen medio.
• Pasar de dos o tres semanas a cuatro días en prototipado.
• Consolidar tres pasos de ensamble en uno.
• Fabricar repuestos bajo demanda.
• Mejorar la ergonomía.
• Reducir el peso de los equipos.
• Eliminar moldes para series cortas.
• Implementar cambios rápidamente.
• Utilizar la misma tecnología en diferentes etapas del producto.

Conclusión

Aereco utilizó HP Jet Fusion 4200, tecnología HP Multi Jet Fusion y HP 3D HR PA 12 para fabricar jigs, fixtures, prototipos y piezas finales.

En una estación de ensamble, el costo disminuyó de 3,000 a 300 euros. En una pieza final de producción media, la eliminación del molde permitió reducir 94 % el costo total del proyecto.

Además, los prototipos que anteriormente requerían hasta tres semanas pudieron producirse en cuatro días.

El caso demuestra que HP MJF puede integrarse en todo el ciclo de vida del producto, desde la primera validación hasta la producción final.

En Shift 3D ayudamos a empresas de manufactura a evaluar aplicaciones para jigs, fixtures, prototipos y componentes finales con HP Multi Jet Fusion.

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