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Estudios de caso de productos comerciales

Consiga más oportunidades con la impresión 3D

Los fabricantes comerciales necesitan flexibilidad para hacer grandes productos en volúmenes pequeños, medianos o grandes. Las soluciones de fabricación digital suponen a menudo la diferencia entre rechazar una oportunidad de negocio y atender a un nicho de mercado de forma económica.

Las máquinas Fortus de Thogus

Fundada en 1950 como Master Mold & Die por Jack Thompson, Thogus Products (Thogus) es una empresa de fabricación con 61 años de historia vinculada desde sus inicios con el moldeado por inyección. En 1997, el 56% de su volumen de ventas procedía de los clientes del sector de la automoción. Una década después, sintiendo la presión de una economía en recesión y reconociendo la amenaza de una diversificación limitada, Thogus decidió buscar nuevas fuentes de ingresos.

El contacto con Stratasys

En 2008, época en la que Matt Hlavin, nieto de Jack Thompson, se convirtió en presidente de Thogus, ya llevaba siguiendo a Stratasys (fabricante de máquinas de fabricación aditiva para prototipado y fabricación de piezas de plástico) casi diez años. Intrigado por las capacidades de desarrollo de productos de la tecnología de Stratasys, Hlavin había encontrado su solución y un camino para Thogus. Hlavin decidió orientar el enfoque de Thogus hacia el moldeado de pequeño volumen y los materiales con alto nivel de ingeniería utilizando los sistemas Fused Deposition Modeling (FDM) de Stratasys. El traslado a la fabricación de bajo volumen colocó a Thogus en posición de competir con talleres con fabricación de alto coste, gracias a su nuevo proceso de fabricación ágil y eficiente. “Una de mis primeras decisiones importantes como presidente fue la adquisición de dos máquinas Fortus 400mc para ayudar al desarrollo de productos y ofrecer más valor a nuestros clientes”, recuerda Hlavin. “La tecnología Stratasys utiliza los mismos materiales termoplásticos que utilizamos en la moldura de inyección y podemos fabricar pequeños volúmenes de piezas de productos hasta que nuestros clientes justifiquen la fabricación de herramientas de producción, que resulta muy cara.”

placa de montaje de extremo de brazo

Incluso antes de disponer de su primer sistema de producción Fortus en la empresa, la visión de Hlavin ya había sido validada por Stratasys: “Habíamos encargado una máquina FDM y Stratasys aceptó fabricar piezas para nosotros antes de la llegada de la máquina. Uno de nuestros clientes necesitaba fabricar una pieza para el proyecto de un cliente, pero no fue posible fabricar la pieza según el diseño. Así que nuestros ingenieros la rediseñaron. A continuación, fabricamos la pieza original y nuestra pieza rediseñada y la llevamos al cliente. Se quedaron de un pieza. Cuando el cliente de nuestro cliente volvió del extranjero a la semana siguiente, cerró el trato. Eso supuso conseguir un programa de 600.000 dólares. Antes de tener nuestra máquina en el edificio, Stratasys nos ayudó a cerrar un trato que permitió pagar nuestra primera máquina.”

Advirtiendo la rápida amortización de su inversión inicial en dos máquinas Stratasys, Hlavin siguió invirtiendo algunos millones de dólares en tecnología avanzada, equipamiento capital y automatización, incluidas dos impresoras 3D Dimension SST 1200es, una estación de suavizado y un sistema de producción 3D Fortus 900mc. “Confiamos tanto en Stratasys, que compramos todos los materiales que ofrecían–ABSplus, ABSi, ABS-M30, PC-ABS, PC, Ultem 9085 y PPSF/PPSU – para llevar a cabo la idea de concepto, el prototipado funcional, el mecanizado de prototipos, el filtrado, el mecanizado del extremo del brazo y la producción final requerida por nuestros clientes”, explica Hlavin.

El éxito está en las cifras con FDM

Desde 2008, Thogus ha crecido hasta contar con 86 empleados, 31 de ellos se contrataron en 2010. En 2010, sus ingresos aumentaron un 76% respecto a 2009. Thogus atribuye en buena medida este notable crecimiento a la tecnología FDM de Stratasys, que la empresa ha utilizado para desarrollar una solución de fabricación que hace más eficiente el proceso de producción, trasladando estos ahorros a los clientes. La filosofía es sencilla y universal. “Los precios bajos triunfan”, afirma Hlavin. “Regalamos piezas con los presupuestos, algo prácticamente inusitado en el moldeo por inyección. Nuestro nivel de confianza llega hasta ese punto.”

Herramienta de automatización/herramienta de extremo de brazo

En enero de 2009 no había ni un solo ingeniero en la plantilla de Thogus. Actualmente, la empresa tiene contratados a 15 ingenieros en las disciplinas de plásticos, ingeniería civil, mecánica, biomedicina y química. “Incorporando ingenieros al negocio nuestros clientes desarrollan los productos antes y con mayor eficacia”, añade. Hlavin prevé que la tecnología FDM de Stratasys sea el futuro del procesado de plásticos, la fabricación y el desarrollo de productos. “Estamos ante los inicios de una economía de personalización en masa, hacer las cosas a tu modo y en pequeños volúmenes.”

Sabiduría poco convencional

Vitamix, fabricante de mezcladoras comerciales, adquiría piezas de prototipos de estereolitografía a empresas de servicios locales cuando Thogus presentó las piezas de prototipos fabricadas con termoplásticos reales. “Les mostramos que nuestras máquinas les permitirían ahorrar tiempo y dinero”, explica Hlavin. “Les encantó, porque las piezas eran mucho más robustas y podían hacer ensayos funcionales con nuestras piezas.”

Hlavin incluso animó a Vitamix a comprar su propia máquina de FDM a Stratasys. Y lo hicieron. “En Vitamix todos los proyectos son urgentes, así que ahora gestionamos todos los pedidos que la empresa no tiene capacidad de llevar a cabo internamente. Dado de las máquinas aceleran el proceso de fabricación, estamos recibiendo más trabajo de ellos que antes.”

Haciendo más eficiente la fabricación con el FDM

Control de calidad de fijaciones para moldeo

Además de revolucionar el negocio de moldeado por inyección, Hlavin ha descubierto que el FDM resulta valioso en la planta de fabricación. “Buena parte de nuestro trabajo se centra en el desarrollo de prototipos: tiradas cortas, rotación rápida. La tecnología FDM de Stratasys permite fabricar una pieza en cuestión de horas a partir de un archivo de CAD. Queremos facilitar a nuestros clientes piezas funcionales que puedan utilizar para ensayos y validación”, explica Hlavin. “Pero tras incorporar la máquina hemos descubierto que la tecnología FDM tiene unos objetivos muchos mayores. Y están en el proceso de fabricación de nuestra planta.”

El FDM afecta a todos los aspectos del negocio en Thogus. “Nuestras máquinas disponen de robots automatizados. En lugar de utilizar una placa de acero o un marco de aluminio para las herramientas de extremo de brazo grandes y pesadas y que tardan tiempo en fabricarse, podemos hacer uso de la geometría 3D e imprimir una herramienta para el extremo del brazo que pese un 70 – 90% menos. Y podemos hacerlo en menos de 24 horas.”

Hlavin ha descubierto que esta ventaja supone una reducción directa en costes de mano de obra en la planta de fabricación. “Independientemente del sector al que se dedique”, explica. “La tecnología FDM tendrá impacto sobre el mismo. No conozco ninguna otra tecnología capaz de hacer lo que hace FDM.”

Pero para Hlavin, las ventajas de FDM tienen una escala mayor. “Veo la tecnología FDM de Stratasys como el futuro de la fabricación”, señala. “Estamos utilizando la tecnología FDM para lograr cosas que nunca habíamos conseguido. “Ahorramos más de 150.000 dólares al año en automatización de fábrica, arreglos, prototipado avanzado, comprobación de productos antes de mecanizado, etc.”, añade Hlavin. “No puedo imaginarme tener que prescindir de esta tecnología en un entorno de fabricación. Es tan esencial para nuestro negocio como el correo electrónico.”

Cuando preguntamos en qué sentido supuso el FDM una revolución en su modelo de negocio, Matt Hlavin responde sencillamente: “Todos los fabricantes buscan formas de comercializar antes los productos y acortar los ciclos de desarrollo de producción. Un recurso que no se puede comprar es el tiempo. Ahora, gracias a la tecnología FDM en esencia somos capaces de vender tiempo.”

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