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Conceptos básicos y métodos de fijación


The Basics & Methods of Fixturing

Elegir los materiales de impresión 3D adecuados para la fabricación de automóviles

Ya sea una plantilla, una abrazadera, un dispositivo de soldadura o un tornillo de banco, los accesorios de fijación son esenciales para determinados procesos de fabricación. Los accesorios de fijación tienen como objetivo sujetar, sostener, posicionar o asegurar las piezas de trabajo, lo que facilita la obtención de resultados precisos y uniformes. Las técnicas de fijación permiten aumentar la precisión, la productividad, la seguridad y la calidad del producto.

¿Qué es la fijación?

La fijación es el proceso de diseñar o utilizar herramientas para sujetar de forma segura una pieza de trabajo durante la fabricación. Garantiza la estabilidad, la precisión y la repetibilidad en tareas como el mecanizado, el montaje o la inspección. Una fijación adecuada evita movimientos, reduce los errores y aumenta la eficiencia en los flujos de trabajo de producción.

Tipos de accesorios

En lo que respecta a los accesorios, hay varios tipos principales que utilizan los fabricantes. Estos consisten en accesorios de montaje, accesorios de inspección, accesorios de marcado y accesorios de soldadura.   

  1. Accesorios de montaje: estos accesorios facilitan el montaje correcto de componentes y productos. El diseño del accesorio posiciona y sujeta las piezas durante el montaje, lo que garantiza que la pieza encaje con precisión y funcione correctamente. En el caso de los accesorios de montaje, las ventajas de los accesorios incluyen una mayor velocidad de montaje, precisión, menos errores y una mayor productividad. Los accesorios de montaje se utilizan normalmente en industrias como la automoción, la producción de electrodomésticos, la electrónica y la aeroespacial.   

  2. Accesorios de inspección: Las aplicaciones de los accesorios de fijación para la inspección incluyen equipos o herramientas específicos que se utilizan en el control de calidad para colocar y sujetar las piezas de trabajo en su sitio. Los accesorios de inspección, que se utilizan más comúnmente con una CMM (máquina de medición por coordenadas), permiten una mayor precisión, repetibilidad y eficiencia durante la inspección. Los accesorios de inspección se utilizan en la industria aeroespacial, electrónica, automovilística y de fabricación de precisión.  

  3. Dispositivos de marcado: Estos dispositivos se implementan en los procesos de fabricación para crear un marcado preciso y consistente en las piezas de trabajo. Los dispositivos de marcado mejoran la calidad, la eficiencia y la repetibilidad del marcado, que puede incluir marcas, números de serie, etiquetado de productos, códigos de barras o identificación de piezas. En concreto, el marcado láser utiliza un rayo láser para realizar marcas precisas y permanentes en diferentes materiales. Las industrias aeroespacial, electrónica, automotriz y metalúrgica utilizan dispositivos de marcado.   

  4. Dispositivos de soldadura: Son herramientas o equipos utilizados en los procesos de soldadura para sujetar y posicionar las piezas de trabajo durante la soldadura. Estos dispositivos estabilizan la pieza de trabajo para que se pueda lograr la alineación adecuada, lo que da como resultado una soldadura precisa. Las ventajas de los dispositivos de fijación incluyen la mejora de la calidad de la soldadura, la repetibilidad y la productividad. Los dispositivos de soldadura se utilizan en la automoción, la industria aeroespacial, la construcción y la fabricación de metales. 
The Basics & Methods of Fixturing

Ventajas de los métodos tradicionales de fijación

Los métodos tradicionales, como la fabricación o el mecanizado, ofrecen ciertas ventajas de fijación para los fabricantes. Se puede lograr una personalización específica, lo que da como resultado un ajuste y una funcionalidad precisos de los accesorios. Estos accesorios a medida se pueden integrar perfectamente en los equipos o procesos de fabricación existentes. Los costes asociados a los métodos tradicionales pueden ser bajos, ya que a los fabricantes les resulta fácil producir los accesorios internamente o adquirirlos a un precio razonable. Si es necesario revisar los componentes de los accesorios, los accesorios tradicionales se pueden ajustar o reelaborar fácilmente. 

Inconvenientes de los métodos tradicionales de fijación

Aunque tienen ventajas, los métodos tradicionales también plantean retos a los fabricantes. Existe una falta de repetibilidad en los componentes de los accesorios y un pedido de gran volumen de accesorios puede dar lugar a piezas que no son exactamente iguales. En términos de niveles de producción, los métodos tradicionales son ineficaces y provocan tiempos de espera más largos. Esto puede dar lugar a incumplimientos de plazos, pérdida de beneficios y daño a la reputación de la empresa. 

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Accesorios impresos en 3D

Otra opción para producir accesorios es imprimir las piezas en 3D. Con la fabricación aditiva se pueden conseguir geometrías complejas que pueden resultar difíciles de lograr con los métodos tradicionales. Esta libertad de diseño permite optimizar el rendimiento y la funcionalidad. Para probar diferentes aplicaciones y montajes de accesorios, la fabricación aditiva permite crear prototipos rápidamente. Gracias a la creación rápida de prototipos, los diseños se pueden repetir y mejorar fácilmente.  

La fabricación aditiva también ofrece muchos materiales entre los que elegir, incluidos termoplásticos, metales, compuestos e incluso materiales especializados con propiedades específicas. En concreto, las impresoras FDM ofrecen veintiséis materiales diferentes entre los que elegir, incluidos nailon 6, policarbonato (PC), ABS-CF10, ASA y PPSU.  

En cuanto al tiempo de entrega, la fabricación aditiva permite una producción más rápida, ya que no se requieren herramientas ni configuraciones complicadas, lo que se traduce en un mayor ahorro que los métodos tradicionales. Oreck Manufacturing utilizó los sistemas de producción 3D Fortus, con tecnología FDM, para imprimir en 3D accesorios de montaje. Esto solo le costó a Oreck 35 000 dólares, en comparación con los 100 000 dólares que le habría costado con el moldeado y la fundición tradicionales. El ahorro del 65 % se debe al rápido tiempo de respuesta de Fortus y a la capacidad de imprimir las piezas internamente.    

3D-printed-CMM-fixture

Fijaciones para su negocio

Dado que los accesorios son fundamentales para determinados procesos de fabricación, la forma en que los produzca influirá en el resultado final. Independientemente de si opta por métodos tradicionales o por la fabricación aditiva, es importante sopesar lo que desea conseguir con sus accesorios. Cada uno de los cuatro tipos principales de accesorios permite obtener resultados más uniformes, lo que repercute en el éxito de su operación. Los accesorios pueden ser un factor determinante para la calidad y la precisión de un producto.  

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