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Bicicleta impresa en 3D fabricada en la Objet1000.

Estudios de caso de bienes de consumo

La impresión 3D hace que los buenos productos sean mejores

La forma más rápida de obtener prototipos precisos es a través de la impresión 3D. Aprenda cómo permite diseñar productos mejor y más rápido, además de aumentar la confianza de los diseñadores.

Modelo 3D de amplificador

La empresa de instrumentos musicales utiliza la Objet Eden350V para acelerar el desarrollo de productos y mejorar la calidad de los diseños

Fender Musical Instruments Corporation diseña y fabrica amplificadores e instrumentos de cuerda tales como guitarras eléctricas de cuerpo sólido, incluidas las Stratocaster y las Telecaster. La compañía fabrica guitarras acústicas, bajos eléctricos, mandolinas, banjos y violines, además de amplificadores para guitarra, amplificadores para bajos y equipos de megafonía. Avril Lavigne, Elvis Costello, Eric Clapton, Pete Townsend y Sting se cuentan entre los artistas que utilizan equipos Fender.

Aunque los ingenieros se centran en cómo deben sonar los instrumentos, un grupo de diseñadores industriales de Fender trabaja en el aspecto que tendrán. El diseño es una faceta muy importante del negocio de Fender. La empresa mantiene su propio centro de diseño interno dotado de un taller para explorar nuevos conceptos, crear diseños, prototipos y pruebas. Shawn Greene, diseñador industrial senior de Fender desempeña un papel esencial en este cometido.

“Tratamos con artistas y a menudo con músicos profesionales, así que todos nuestros equipos e instrumentos deben tener un aspecto excelente además de sonar bien”, explica Greene. “Nuestro grupo de diseño colabora estrechamente con el departamento de marketing para explorar distintos colores, gráficos y los tipos de piezas de plástico y de metal utilizadas. Antes de invertir en un producto investigamos a fondo el concepto para asegurarnos de que sea el producto adecuado.’

El aumento de los costes y volúmenes hizo que Fender adoptara el prototipado rápido internamente

Modelo 3D en Objet de una guitarra

El prototipado rápido en 3D ha formado parte del proceso de diseño de Fender desde hace años y hasta hace poco la empresa subcontrataba este trabajo a empresas de servicios. Sin embargo, Greene y su equipo se sentían frustrados por el tiempo y el gasto que conllevaba la subcontratación. Solíamos tardar de una a dos semanas en tener de vuelta el prototipo “rápido”, un plazo de tiempo que ralentizaba los proyectos. A finales de 2007 el volumen de Fender había crecido hasta un punto que Greene recomendó incorporar internamente la tecnología de prototipado rápido.

El director estuvo de acuerdo y Greene se encargó de evaluar a los proveedores de sistemas de impresión 3D. “El criterio más importante era el detalle”, recuerda Greene. “La naturaleza de nuestro trabajo requiere un detalle muy minucioso. En segundo lugar estaba la facilidad de uso y en tercero el coste. También teníamos que asegurarnos de que el sistema permitiera gestionar diversos tamaños de piezas y materiales, porque nuestras piezas van desde el tamaño de un céntimo a un cuerpo de guitarra completo.”

“Calculé el coste de la subcontratación de prototipos durante un año y, seguidamente, el coste de incorporarlo internamente. Incluso después de tener en cuenta el coste del equipo y de los materiales así como el tiempo de la plantilla, llegué a la conclusión de que podríamos reducir los costes significativamente si lo hacíamos nosotros”, explica Greene.

Las empresas de servicios recomiendan las impresoras 3D Objet como mejor opción

Greene solicitó sugerencias a las empresas de servicios que Fender había utilizado acerca de proveedores de impresoras 3D. La recomendación más habitual con diferencia fue los sistemas de impresión 3D de Objet. 

“Estábamos familiarizados con el equipo que nuestras empresas de servicio estaban utilizando y habíamos aprendido a distinguir las piezas fabricadas en determinadas impresoras”, señala. “Había una marca de impresora que fabricaba lo que llamábamos ‘piezas difusas’ porque el acabado era tan basto que descartamos enseguida a ese proveedor. Por otro lado, siempre hemos estado muy satisfechos con las piezas de las impresoras 3D Objet.’

Greene eligió finalmente el sistema de impresión 3D Objet Eden350V. La impresora 3D Eden de Objet dispone de las capacidades de impresión 3D más productivas, flexibles y de mayor calidad del mercado para reducir el ciclo de diseño hasta fabricación del producto. La tecnología de inyección de fotopolímeros 3D de PolyJet que se encuentra en la Objet Eden permite capas horizontales de solo 16 micras (0,0006”), creando prototipos con detalles finísimos y paredes ultrafinas de solo 0,1 a 0,3 mm de espesor.

La Objet Eden se ha diseñado para realizar modelos 3D de alta calidad de forma rápida y práctica a lo largo de todo el proceso de CAD/CAM. Con un tamaño de bandeja de 350 x 350 x 200 mm, ofrece la flexibilidad necesaria para fabricar un único modelo grande o varios modelos más pequeños en una misma bandeja. 

Con la Objet Eden350V, explica Greene, el equipo de diseño de Fender puede hacer el prototipo de una pieza en cuestión de horas en lugar de semanas; así que están sacándole un gran partido. “Imprimimos cualquier cosa, desde piezas pequeñas de guitarra y mandos de amplificadores hasta chasis de amplificadores y diseños de nuevos cuerpos de guitarra”, explica. “Imprimimos mucho durante la noche, lo dejamos listo antes de irnos y cuando volvemos por la mañana las piezas están listas. A la hora de poner en marcha un proyecto, poder disponer pronto de los prototipos nos ayuda mucho a tomar impulso. Cuando se subcontrata y hay que esperar un prototipo durante una o dos semanas, a menudo se pierde fuelle.”

Greene y su equipo están muy contentos con el acabado y el detalle de las piezas impresas en la impresora 3D Objet Eden. “Incluso podemos colocar texto en piezas muy pequeñas y se ve. Tenemos radios muy agudos. Y es muy fácil cambiar los materiales, hemos usado todos los que ofrece Objet.”

Greene enumera las cuatro ventajas principales de contar con la impresora Objet Eden en la empresa:

  • Comercialización más rápida de nuevos productos y mejoras de productos
  • Menor riesgo para la introducción de productos nuevos
  • Diseños de producto más creativos y mejores 
  • Los costes de prototipado se han reducido a la mitad a pesar de que ahora Fender hace mucho más prototipado rápido que en el pasado

El prototipado rápido in situ con la impresora 3D Objet permite sacar al mercado un amplificador nuevo de 6 a 12 meses antes

Fender utiliza ahora su impresora 3D Objet para crear piezas, maquetas y prototipos de casi cualquier producto. Un éxito reciente de la Objet Eden fue el prototipo de su amplificador G-DEC® (Guitar Digital Entertainment Center), declarado “Mejor amplificador de instrumentos nuevo” por Music & Sound Retailer. 

“Fuimos capaces de hacer prototipos de muchas piezas y potenciómetros del amplificador antes de invertir un solo euro en fabricación de herramientas y teníamos terminada la maqueta del primer G-DEC en el plazo de un mes”, explica Greene. “Después, trabajamos con el departamento de marketing para centrarnos en músicos y distribuidores para asegurarnos de que el producto estuviera de acuerdo con lo previsto. En poco tiempo, estábamos en condiciones de pasar a la fabricación de herramientas. Todo el proceso nos llevó unos seis meses.”

Un proyecto más común para el equipo de Greene es el diseño de nuevas características para un producto existente. Recientemente, el equipo de marketing de Fender solicitó a Greene que diseñara un nuevo potenciómetro ergonómico para un amplificador. Antes de tener la Objet Eden en la empresa, Greene habría creado algunas alternativas mediante aplicaciones de software de CAD y les habría mostrado los dibujos de CAD al departamento de marketing para que eligieran. Para el proyecto de potenciómetro ergonómico, Greene pudo crear diez modelos alternativos mediante CAD, imprimirlos y pintar los prototipos de cada uno de ellos y colocarlos sobre amplificadores reales. “El acabado del prototipo impreso era tan bueno que pude instalar los potenciómetros sobre los amplificadores reales en nuestra oficina y dejar que el personal de marketing los probara para ver cuál tenía mejor aspecto. Fue una experiencia mucho mejor para el equipo de marketing – nuestro cliente interno – y resultó un producto mucho mejor para los consumidores”, explica Greene. “Además nos ahorro un montón de tiempo, dinero y riesgos. Ya no teníamos que adivinar qué potenciómetro sería el mejor para su objetivo.”

“Antes de tener la Objet Eden350V, habríamos tardado de seis a doce meses en tener solo la maqueta. Posteriormente, la propuesta de cambios de marketing habría sumado más tiempo aún al proyecto, mientras esperábamos los nuevos prototipos. En última instancia se trata de que Fender, gracias a disponer de la impresora 3D Objet en la empresa, ha podido lanzar al mercado el amplificador G-DEC de seis a doce meses antes”, explica Greene.

Un prototipado más frecuente ayuda a mejorar los diseños de producto

La Objet Eden también ha ayudado a Fender a evitar cambios y nuevas fabricaciones de herramientas. Un ejemplo notable fue el de un panel delantero que se iluminaba para un amplificador. Greene diseñó las piezas y, seguidamente, imprimió un prototipo del panel frontal con el material transparente FullCure® 720 de Objet. Después instaló el prototipo en la parte delantera de un amplificador y lo probó con distintos tipos de luces, descubrió que la luz no se desviaba del modo que creía. En consecuencia, volvió sobre sus pasos y ajustó el diseño notablemente. “En el pasado, no habríamos creado un prototipo para esta clase de pieza porque habría sido un proceso demasiado lento y costoso”, explica Greene. “Así que en el momento en que nos hubiéramos dado cuenta del problema ya habríamos pagado el mecanizado y tendríamos que volver a pagar para realizar las enmiendas necesarias en la herramienta. La capacidad de realizar prototipos rápidos internamente en la propia empresa nos ha permitido ahorrar una fortuna solo en este proyecto”.

“Ser los primeros en sacar el producto y asegurarnos de que sea el producto correcto es muy importante en Fender”, añade. “La capacidad de hacer prototipado rápido in situ con la Objet Eden ha tenido un gran impacto en ambos frentes.”

Según Greene, a veces los diseñadores de Fender incluso imprimen en la impresora 3D Objet muestras de piezas reales, para una maqueta o para otro producto que estén probando si se quedan sin stock. “En lugar de pedirlos a la fábrica y esperar, simplemente imprimimos la pieza en la Objet Eden”, explica Greene. “Es fácil y rápido, además de esa forma no tenemos que recurrir al stock de clientes”.

La impresora 3D Objet ayuda al equipo de diseño a explorar nuevas ideas rápidamente

Greene explica que la principal ventaja de disponer internamente de la impresora 3D Objet es que ha dado al equipo la capacidad de explorar rápidamente nuevas ideas. “Disponer de la Objet Eden350V en la empresa supone que se pueda experimentar más. Nos ofrece mucha libertad y flexibilidad creativa. Si tengo una idea nueva y provocativa, puedo realizar el diseño y disponer de un prototipo en cuestión de horas. Si no funciona, he desperdiciado una tarde, en lugar de una semana”.

El personal de marketing de Fender está encantado con la impresora 3D Objet. “Saldremos de la reunión de marketing y tendremos un prototipo listo para mostrarlo al día siguiente”, explica Greene. “Están encantados de lo rápido que podemos pasar del concepto a la realidad.”

“Puedes enseñar algo en papel durante todo el día”, añade Greene,” pero cuando les das algo real que se puede tocar, la gente se queda encantada.” Greene también cree que la Objet Eden ha ayudado a Fender a ofrecer mejores productos a sus clientes. “Ahora hacemos muchos más prototipos y creo que ello influye notablemente en la calidad de nuestros diseños, porque los prototipos nos suelen hacer realizar pequeños ajustes a lo largo de todo el proceso de diseño para mejorar el aspecto y la funcionalidad de una pieza.”

“Decimos que la impresora 3D de Obje es ‘nuestro juguete favorito’”, añade Greene. “Cuando vienen visitas a Fender siempre tenemos que enseñarla.”

Incluso con el aumento de volumen, los costes de prototipado rápido se han reducido a la mitad en relación a cuando se subcontrataba.

Incluso con el notable aumento de prototipado rápido que hace Fender ahora, Greene explica que los costes se han reducido a la mitad respecto a cuando la empresa subcontrataba el trabajo. Y a pesar de su frecuente uso, el rendimiento de la Objet Eden de Fender se ha mantenido constante. “En 18 meses no ha disminuido ni una sola vez”, explica Greene.

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