Desarrollar juguetes, bicicletas, triciclos y vehículos infantiles exige mucho más que validar su apariencia.
Los productos deben resistir el uso cotidiano, ajustarse correctamente, ofrecer una experiencia segura y responder a las condiciones reales en las que serán utilizados por niños y familias.
Radio Flyer, fabricante reconocido por sus carritos, scooters, triciclos, bicicletas eléctricas y otros productos de movilidad, utiliza impresión 3D diariamente dentro de su taller de prototipos.
La empresa integró equipos Formlabs Form 4L para fabricar modelos SLA de gran formato y sistemas Fuse 1 y Fuse 1+ 30W para producir prototipos funcionales mediante SLS. Esta combinación le permite fabricar cientos de piezas al mes, realizar pruebas con familias y producir modelos de aprobación con calidad cercana a una pieza moldeada por inyección.
El reto: combinar diseño, función y seguridad
Los productos de Radio Flyer deben responder a diferentes necesidades:
- Ser visualmente atractivos.
- Resistir años de uso.
- Mantener estabilidad dimensional.
- Integrar mecanismos funcionales.
- Soportar pruebas físicas.
- Ofrecer seguridad para niños.
- Cumplir con los tiempos de desarrollo.
- Comunicar correctamente el producto a compradores y distribuidores.
En este contexto, un prototipo no puede limitarse a representar la forma exterior.
El equipo necesita fabricar componentes que puedan ensamblarse, moverse, soportar carga y utilizarse en pruebas reales antes de comprometerse con moldes y herramentales definitivos.
Por esta razón, Radio Flyer utiliza impresión 3D SLA y SLS como tecnologías complementarias dentro de su proceso de desarrollo.
Los equipos Formlabs utilizados por Radio Flyer
El taller de prototipos de Radio Flyer opera sistemas Formlabs para cubrir diferentes necesidades de tamaño, acabado superficial y desempeño mecánico.
Form 4L para prototipos SLA de gran formato
La Form 4L permite fabricar piezas grandes con alta precisión dimensional y acabados adecuados para revisiones de diseño, reuniones con proveedores y presentaciones comerciales.
Radio Flyer la utiliza para producir:
- Asientos.
- Carcasas.
- Accesorios para bicicletas eléctricas.
- Componentes a escala humana.
- Prototipos para aprobación de proveedores.
- Modelos destinados a presentaciones con compradores.
- Piezas de gran tamaño que deben ensamblarse con precisión.
Uno de los primeros proyectos fabricados en Form 4L fue un asiento para el vehículo infantil Stingray Ride-On. La pieza impresa se utilizó directamente en una reunión con un proveedor.
Fuse 1 y Fuse 1+ 30W para prototipos funcionales
Radio Flyer incorporó su primera Fuse 1 en 2022 y posteriormente una Fuse 1+ 30W en 2023.
Estos equipos utilizan impresión 3D SLS para producir piezas funcionales en Nylon 12 Powder.
Entre las aplicaciones se encuentran:
- Asientos.
- Rodamientos y alojamientos.
- Empuñaduras.
- Ensambles de ruedas.
- Sistemas de freno.
- Módulos para ruedas giratorias.
- Componentes estructurales.
- Piezas para pruebas familiares.
- Prototipos de ensamble completo.
El equipo de Radio Flyer confía en las piezas Fuse para realizar pruebas funcionales y enviarlas a hogares, donde las familias pueden utilizarlas en condiciones reales.
Form 4L para modelos de gran formato en menos de un día
Antes de incorporar Form 4L, Radio Flyer utilizaba Form 3L para determinadas aplicaciones SLA de gran tamaño.
Sin embargo, el equipo encontraba limitaciones de precisión dimensional y velocidad en piezas que debían ensamblarse o fabricarse cerca del volumen máximo de construcción.
Con Form 4L, la empresa comenzó a producir componentes grandes con mayor confiabilidad y varias construcciones durante una misma jornada.
Esto permitió que la tecnología SLA de gran formato volviera a utilizarse en aplicaciones donde anteriormente Radio Flyer prefería:
- Mecanizar la pieza en un router CNC.
- Dividirla en secciones.
- Fabricarla mediante SLS.
- Subcontratar el prototipo.
La capacidad de producir modelos grandes durante el mismo día redujo el tiempo entre el diseño y la revisión física.
Precisión dimensional para ensambles completos
Los productos de Radio Flyer suelen superar el volumen de construcción de una impresora.
Por esta razón, los prototipos deben dividirse en varias piezas y ensamblarse posteriormente.
Esta estrategia exige que cada sección mantenga precisión dimensional, incluso cuando se fabrica en construcciones diferentes o en días distintos.
Radio Flyer destaca que las piezas producidas con Fuse Series mantienen suficiente consistencia para que dos componentes impresos en momentos diferentes se alineen y ajusten correctamente.
Esto resulta crítico para ensamblar:
- Carritos.
- Triciclos.
- Bicicletas.
- Estructuras de ruedas.
- Sistemas de freno.
- Carcasas.
- Asientos.
- Accesorios.
Cuando las piezas no coinciden correctamente, el equipo puede confundir un problema del proceso de impresión con un error de diseño.
Una mayor precisión permite que la revisión se concentre en el producto y no en las limitaciones del prototipo.
Fuse 1+ 30W para validar el desempeño funcional
Radio Flyer utiliza la Fuse Series cuando necesita componentes capaces de comportarse como piezas funcionales.
El Nylon 12 Powder ofrece una combinación de rigidez, resistencia y estabilidad adecuada para ensambles que deben manipularse y someterse a pruebas físicas.
La empresa utiliza estos prototipos para comprobar:
- Movimiento de mecanismos.
- Resistencia de ensambles.
- Ajuste entre componentes.
- Comportamiento de frenos.
- Geometría de ruedas.
- Estabilidad de estructuras.
- Ergonomía.
- Durabilidad durante pruebas.
Radio Flyer considera las piezas Fuse como una aproximación confiable a componentes moldeados por inyección, lo que le permite avanzar más dentro del ciclo de desarrollo antes de fabricar herramentales.
Prototipos que pueden enviarse a pruebas con familias
La validación interna no siempre representa las condiciones reales de uso.
Los niños pueden utilizar un producto de formas que no fueron anticipadas por los diseñadores, mientras que los padres evalúan aspectos como estabilidad, facilidad de uso, ensamble, almacenamiento y seguridad.
Radio Flyer utiliza piezas SLS funcionales para completar prototipos que pueden enviarse a familias y utilizarse fuera del laboratorio.
Esto permite obtener retroalimentación sobre:
- Comodidad.
- Resistencia.
- Facilidad de uso.
- Interacción entre el niño y el producto.
- Comportamiento sobre diferentes superficies.
- Acceso a controles o mecanismos.
- Posibles usos no previstos.
La durabilidad de los prototipos permite realizar varias rondas de prueba sin tener que fabricar una nueva pieza después de cada sesión.
El caso del Bubble Buddy Walker Wagon
El Bubble Buddy Walker Wagon fue desarrollado utilizando impresión 3D SLA y SLS.
Radio Flyer fabricó un prototipo funcional multipieza en la Fuse 1+ 30W utilizando Nylon 12 Powder.
El polvo sin fusionar del proceso SLS sostiene las piezas durante la fabricación, lo que facilita acomodar varios componentes dentro de una misma construcción y producirlos simultáneamente.
El flujo del proyecto incluyó distintas etapas:
- Prototipo funcional fabricado mediante SLS.
- Modelo de presentación impreso mediante SLA y pintado.
- Producto final fabricado mediante procesos de producción.
Esta combinación permitió evaluar primero el funcionamiento y posteriormente producir un modelo visual de alta fidelidad para aprobación.
Acomodo de múltiples piezas en una construcción SLS
Una ventaja importante de Fuse Series es la capacidad para acomodar componentes en tres dimensiones dentro del volumen de polvo.
A diferencia de otros procesos que requieren estructuras de soporte independientes, SLS utiliza el propio polvo como soporte.
Esto permite colocar varias piezas juntas y aprovechar mejor el volumen de construcción.
Para Radio Flyer, esta capacidad es especialmente útil porque los productos grandes suelen dividirse en múltiples secciones.
Aunque el prototipo final deba ensamblarse, todas las piezas pueden fabricarse dentro de una misma construcción, reduciendo el riesgo de que una sección retrase la revisión completa.
Operación continua con Fuse Series
Durante la temporada de mayor actividad, los dos equipos Fuse de Radio Flyer operan prácticamente de manera continua.
La empresa reporta una construcción diaria y, cuando los trabajos son más cortos, hasta dos construcciones en un mismo día.
En los periodos de mayor demanda puede utilizar entre 20 y 30 kilogramos de Nylon 12 Powder al mes.
Este nivel de utilización refleja que la impresión 3D SLS no se emplea para proyectos aislados.
Forma parte de una operación continua que atiende categorías como:
- Carritos.
- Bicicletas eléctricas.
- Scooters.
- Triciclos.
- Go-karts.
- Accesorios.
- Nuevos conceptos de movilidad.
Las piezas SLS se utilizan desde las primeras pruebas de concepto hasta modelos finales destinados a compradores y socios comerciales.
Menor dependencia de proveedores externos
Antes de ampliar su capacidad SLS, Radio Flyer dependía en mayor medida de procesos FDM y servicios externos.
La incorporación de Fuse Series permitió fabricar internamente piezas con mayor fidelidad y propiedades adecuadas para pruebas funcionales.
Esto redujo:
- Solicitudes a proveedores externos.
- Tiempos de espera.
- Costos logísticos.
- Rondas adicionales de ajuste.
- Dependencia de disponibilidad externa.
- Riesgos asociados con cambios urgentes.
El equipo puede llevar un diseño más lejos internamente antes de solicitar herramentales o procesos definitivos.
Esperar antes de invertir en moldeo por inyección
El moldeo por inyección puede ser adecuado para producir grandes volúmenes, pero requiere que el diseño, las cantidades y los pedidos estén suficientemente definidos.
Fabricar un molde demasiado pronto puede generar costos adicionales si el producto cambia después de las pruebas.
Radio Flyer utiliza Fuse Series para producir prototipos funcionales a un costo adecuado y continuar evaluando el diseño antes de liberar la herramienta definitiva.
Esta estrategia permite:
- Probar más alternativas.
- Validar mecanismos.
- Realizar pruebas familiares.
- Confirmar la demanda.
- Presentar el producto a compradores.
- Reducir cambios posteriores en el molde.
La impresión 3D no reemplaza al moldeo por inyección en la producción masiva, pero reduce el riesgo antes de llegar a esa etapa.
Form 4L para presentaciones con proveedores y compradores
Algunos prototipos deben cumplir una función distinta a la prueba mecánica.
En reuniones con proveedores, distribuidores y compradores minoristas, el modelo debe representar de manera convincente el aspecto final del producto.
Radio Flyer utiliza Form 4L para fabricar piezas con:
- Superficies lisas.
- Alta precisión.
- Geometrías completas.
- Buen ajuste entre componentes.
- Facilidad de postprocesado.
- Acabado adecuado para pintura.
Estos prototipos deben parecerse lo suficiente al producto definitivo para que una persona sin experiencia técnica pueda interpretarlos como una pieza fabricada mediante moldeo por inyección.
Modelos para roadshows
En los roadshows, los equipos de desarrollo y ventas de Radio Flyer presentan nuevos productos e ideas a compradores del sector retail.
Los componentes utilizados en estas presentaciones necesitan comunicar claramente:
- Dimensiones.
- Apariencia.
- Funciones.
- Interacción del usuario.
- Calidad esperada.
- Características diferenciadoras.
Form 4L permite fabricar modelos de aprobación con una calidad superficial cercana a la de piezas finales, reduciendo la necesidad de recurrir a servicios industriales externos.
Form 4L para accesorios de bicicletas eléctricas
Antes de incorporar Form 4L, algunos prototipos de bicicletas eléctricas y accesorios se producían mediante SLS, incluso cuando su función principal era visual.
La mejora en precisión y confiabilidad de Form 4L permitió trasladar más de estas aplicaciones hacia SLA.
Esto ofrece ventajas cuando se requiere:
- Mejor acabado superficial.
- Menor trabajo de unión.
- Facilidad de pintura.
- Presentación visual.
- Piezas grandes.
- Ajuste preciso.
- Entrega rápida.
La selección entre SLA y SLS depende de si la prioridad es la apariencia, la función mecánica o una combinación de ambas.
SLA y SLS como tecnologías complementarias
Radio Flyer no utiliza Form 4L y Fuse Series para resolver exactamente las mismas aplicaciones.
Form 4L se utiliza principalmente para:
- Prototipos de gran formato.
- Modelos de aprobación.
- Piezas para presentaciones.
- Componentes con buen acabado superficial.
- Modelos que requieren pintura.
- Revisiones de diseño.
- Piezas casi indistinguibles de componentes moldeados.
Fuse 1 y Fuse 1+ 30W se utilizan principalmente para:
- Prototipos funcionales.
- Ensambles de ruedas.
- Sistemas de freno.
- Asientos.
- Rodamientos y alojamientos.
- Componentes sometidos a pruebas.
- Ensambles multipieza.
- Evaluaciones con familias.
La combinación permite validar primero el desempeño y después comunicar el producto con un modelo visual de alta fidelidad.
Beneficios obtenidos por Radio Flyer
La integración de Form 4L y Fuse Series permitió a Radio Flyer:
- Fabricar cientos de piezas al mes.
- Operar los equipos Fuse prácticamente 24/7.
- Producir una o dos construcciones SLS al día.
- Utilizar entre 20 y 30 kg de Nylon 12 Powder al mes en periodos de alta demanda.
- Realizar pruebas funcionales con familias.
- Fabricar piezas grandes en menos de un día.
- Producir varios trabajos SLA durante la misma jornada.
- Reducir la dependencia del mecanizado CNC y servicios externos.
- Ensamblar piezas fabricadas en construcciones diferentes.
- Validar diseños antes del moldeo por inyección.
- Crear modelos de presentación con acabado cercano al producto final.
Más iteraciones para desarrollar mejores productos
Una mayor velocidad de impresión no solo permite cumplir fechas.
También abre espacio para analizar más alternativas.
El equipo puede modificar y probar:
- Dimensiones de un asiento.
- Posición de un manubrio.
- Tamaño de una rueda.
- Geometría de un freno.
- Accesorios para bicicletas.
- Compartimentos.
- Elementos de seguridad.
- Características solicitadas por las familias.
Form 4L permite realizar varias construcciones durante el día, mientras Fuse Series produce continuamente componentes funcionales.
Esta capacidad facilita llevar los conceptos a un mayor nivel de desarrollo antes de tomar decisiones definitivas.
¿Cuándo utilizar Form 4L para desarrollo de productos?
Form 4L puede ser adecuada cuando una empresa necesita:
- Fabricar prototipos grandes.
- Obtener superficies de alta calidad.
- Presentar modelos a clientes o proveedores.
- Producir piezas completas sin divisiones.
- Realizar varias iteraciones en una jornada.
- Validar ensambles de gran formato.
- Fabricar piezas destinadas a pintura.
- Reducir la subcontratación.
¿Cuándo utilizar Fuse 1+ 30W?
Fuse 1+ 30W puede aportar valor cuando se requieren:
- Piezas funcionales de nylon.
- Ensambles complejos.
- Componentes sin soportes.
- Acomodo denso de piezas.
- Prototipos sometidos a uso real.
- Series cortas.
- Piezas con ajuste repetible.
- Componentes similares a piezas inyectadas.
- Producción continua de prototipos.
Conclusión
Radio Flyer utiliza impresión 3D SLA y SLS para acelerar el desarrollo de juguetes, bicicletas y productos de movilidad familiar.
Con Formlabs Form 4L, la empresa fabrica prototipos de gran formato, modelos de aprobación y piezas destinadas a presentaciones con proveedores y compradores.
Con Fuse 1 y Fuse 1+ 30W, produce componentes funcionales en Nylon 12 Powder para ensambles de ruedas, frenos, asientos y productos completos que pueden someterse a pruebas con familias.
Durante sus periodos de mayor actividad, los sistemas Fuse operan de manera continua y consumen entre 20 y 30 kg de polvo al mes. Form 4L complementa esta capacidad mediante prototipos grandes, precisos y de alta fidelidad que pueden estar listos en menos de un día.
El caso demuestra que la impresión 3D para desarrollo de productos puede reducir la dependencia de proveedores, aumentar el número de iteraciones y permitir que los equipos validen función, apariencia y seguridad antes de invertir en herramentales definitivos.
En Shift 3D ayudamos a empresas de diseño, ingeniería y manufactura a integrar equipos Formlabs Form 4L, Fuse 1+ 30W, Fuse Sift y Fuse Blast para prototipado de gran formato, validación funcional y producción de series cortas.
Nuestro equipo puede ayudarte a seleccionar la tecnología, el material y el flujo de postprocesado adecuados para cada aplicación.
Correo: info@shift3d.mx
Sitio web: www.shift3d.mx