¿Podemos fabricar calibres (fiables) mediante impresión aditiva?

“Me acaba de llamar el Jefe de Planta porque tenemos la producción parada. El último lote de piezas de Tailandia no se puede montar. En Laboratorio han confirmado que están desviadas dimensionalmente, así que habría que pasar todas las piezas por galga. ¿Pero no sé cómo lo vamos a hacer porque la galga tiene que estar en el proveedor para asegurar la producción?”
Si eres responsable de calidad, seguro que has vivido urgencias de este tipo. La globalización nos lleva a tener largas cadenas de suministros y reducidos stocks en fábrica, lo que nos deja una capacidad de reacción muy limitada.
Llegados a este punto la Impresión Aditiva se presenta como la solución óptima. En pocas horas podemos fabricar una galga o un útil de recuperación, adaptado a las necesidades específicas del defecto detectado. El calibre estándar es la herramienta fundamental para el desarrollo del producto y el aseguramiento de la calidad durante la serie. Pero ante un defecto concreto, un calibre adaptado al control de la dimensión desviada puede ser suficiente.
Esta fue la idea central con la que Nissan y Tecnomatrix nos propusimos desarrollar un proyecto conjunto: Fabricar Calibres para Calidad mediante la Impresión Aditiva
Habíamos visto primero en Ferias y después en fábricas, decenas de útiles de producción fabricados por I3D: posicionadores, garras, soportes y un largo etcétera. Son soluciones fáciles de fabricar, imaginativas y baratas. Pero, ¿puede esta tecnología darnos la Fiabilidad, Precisión y Durabilidad que demanda el control de calidad? Nadie quiere inspeccionar la producción con un calibre I3D y unos días después ver que el calibre está desgastado por el uso diario.
¿Podemos asegurar que la Impresión Aditiva cumplirá con los requisitos del uso de una galga? No sólo en el ambiente controlado del laboratorio sino en cualquier lugar del taller, línea de producción o en la inspección de vehículos en la campa.
Cuando llega una nueva tecnología, vemos las posibilidades que nos ofrece y la promesa de que “revolucionará” la manera de hacer las cosas, pero corremos el peligro de quedar deslumbrados por las promesas. Nuestra tarea como profesionales consiste en RETAR a cada nueva tecnología y ver si realmente puede aportar soluciones reales a las tareas diarias. Igual que esos anuncios de detergentes que prometen lavar la ropa que unos niños hiperactivos han ido ensuciando a lo largo del día.
El proyecto desarrollado entre Nissan y Tecnomatrix debía responder a tres preguntas:
• ¿Qué materiales y métodos son los mejores para fabricar las galgas?
• ¿Cómo pueden ser validadas para su uso en calidad?
• ¿Qué posibles aplicaciones encontramos?

1. Elección de material y tecnología de impresión

Para que queremos la galga, que aplicación va a tener. ¿Qué necesitamos: durabilidad, precisión, que sea ligera? En función de cual sea tu necesidad deberás elegir con que material o tecnología es mejor fabricar tu calibre.
Durante el proyecto diseñamos una maqueta especialmente pensada para evaluar las prestaciones de la I3D en su aplicación como galgas. Para ello fabricamos 12 maquetas con diferentes materiales y cuatro tecnologías distintas.
2. Ensayos de validación

Llegado este punto decidimos crear un cuaderno de carga específico para la confirmación de las tecnologías para galgas I3D, atendiendo a factores relacionados con su uso real y el método especifico de fabricación por Impresión Aditiva
• Precisión dimensional y estabilidad térmica
• Resistencia a la tracción y la abrasión
• Comportamiento ante el mecanizado
• Acabado superficial y deformaciones
• Peso y Coste

Una vez realizado el ensayo para cada una de las maquetas, valoramos los resultados ponderando su mejor adaptación al uso como galga de control.
3. Aplicaciones

Existen aplicaciones tradicionales como fabricar calibres rápidos de control y recuperación, para controlar cotas o área concretas de una pieza. O podemos utilizar la I3D para integrar varios componentes que simplifiquen una galga tradicional.
O la que es más interesante, podemos imaginarnos galgas que actualmente no existan al poder crear calibres trasparentes, flexibles, ligeros. Un ejemplo magnifico es el de un calibre que permite comprobar que la costura del tejido de un asiento está correctamente cosida. Aquí es donde entra en juego la capacidad innovadora de nuestros equipos.

Durante el proyecto diseñamos una maqueta especialmente pensada para evaluar las prestaciones de la I3D en su aplicación como galgas.  En la definición de la maqueta pretendíamos retar a la tecnología y evaluar su capacidad de tener una buena definición de bordes, taladros, isometría, etc.

Test impresion 3D

Para ello contactamos con la inestimable ayuda de las empresas expertas en la impresión 3D, que nos ayudaron fabricando 12 maquetas con diferentes materiales y cuatro tecnologías distintas.  Agradecer el soporte que nos brindaron EOS, Renishaw, Asorcad, HP, Ineo, Ricoh, CIM UPC.

En general podemos concluir que cada tecnología tiene aplicaciones en función del tipo de calibre que necesitemos.
Las tecnologías SLS / Multijet con uso de Poliamidas, nos ofrecen un gran comportamiento en durabilidad, estabilidad y precisión dimensional. Esta opción es ideal para desarrollar galgas de alta precisión de uso en laboratorio.

Por otro lado los calibres fabricados con tecnología FDM y material ABS resultan más baratos y tienen un comportamiento razonablemente bueno en todos los aspectos. Posiblemente más indicados para el uso en prestaciones de campo, como galgas portátiles.
Así pues, ¿podemos fabricar calibres fiables mediante la impresión aditiva? La respuesta es SI, atendiendo siempre a que se debe elegir adecuadamente la tecnología adecuada en función de las necesidades que tenemos.
En la siguiente dirección de Youtube podéis encontrar un resumen del proyecto de Impresión Aditiva de galgas de calidad, dentro del proyecto de Calidad 4.0 promovido por el Clúster de Automoción de Catalunya.

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