Prototipos rápidos

La industria del prototipo rápido comenzó hace alrededor de veinte años, la técnica fue desarrollada en Estados Unidos entre el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y empresas privadas. El sistema más difundido fue la Estereolitografía (Stereolithography), basado en la construcción de foto-polímeros a partir de tecnología láser. Estas máquinas llegaron a venderse por cientos de miles de dólares y su uso estaba restringido a empresas de gran envergadura como automotrices, ingeniería aeroespacial, organismos gubernamentales, entre otras

Las más frecuentes se realizan en ingeniería, diseño, arquitectura y construcción para evaluar conceptos de diseño y ergonomía. Tiene gran importancia en matricería digital, medicina, biomecánica, juguetería, arte, y joyería. Existen máquinas instaladas en universidades y escuelas técnicas para capacitar y educar a estudiantes y en institutos de investigación.

Se emplea en la manufactura de herramientas, creándose patrones en positivo o negativo para luego utilizarlos como moldes de inyección. Las automotrices lo usan para generar y comprobar aerodinámicamente nuevos modelos de vehículos. Las empresas aeroespaciales diseñan sus partes de titanio, no solo por la rapidez, sino también por el mayor ahorro de material obtenido mediante este sistema de adición por capas, si se lo compara con el de sustracción de viruta. Se suman además, numerosas empresas de fabricación en masa de pequeños componentes metálicos y de producción de auto partes.

En medicina la planificación quirúrgica utiliza esta técnica para estudiar y perfeccionar los procedimientos de intervención, reconstrucción de huesos rotos o mal formados como modelo tangible a partir de la información de una tomografía computada.

La construcción de prótesis es la especialidad donde más intensamente se emplea, permitiéndolas instalar rápidamente y adaptarlas con exacta precisión en la particular dimensión de cada paciente, con un considerable ahorro de costo.

En la actualidad existen varias técnicas para llevar a cabo el desarrollo de prototipos rápidos entre los que podemos mencionar:

-Por chorro de tinta.

-Por fabricación de objetos laminados.

-Impresión tridimensional.

-Estereolitografía.

La estereolitografía es la tecnología de prototipos más usada. La estereolitografía fabrica piezas de plástico u objetos con una capa a la vez trazando un haz de láser en la superficie de una curva de fotopolímero líquido. Esta clase de materiales, creados originalmente para las industrias de la impresión y el embalaje, se solidifica rápidamente cuando el haz de láser choca contra la superficie del líquido. Una vez que se ha trazado completamente una capa, baja una pequeña distancia dentro de la curva y se traza una segunda capa por encima de la primera. La propiedad autoadhesiva del material, hace que las capas se peguen una a otra y por último forman un objeto completo, tridimensional, después de que se han formado muchas capas.

Las tecnologías de prototipos rápidos representan uno de los avances más importantes logrados en el último tiempo en el área de la manufactura, y que permiten alcanzar ventajas importantes en el desarrollo de productos mediante disminuciones de tiempos y costos en la obtención de productos.

Así, estas tecnologías aportan importantes ventajas competitivas en la incorporación de nuevos productos al mercado. En los mercados globalizados actuales, con bajas vidas de productos y alto grado de competencia, el uso de estas tecnologías es un camino necesario de explorar y explotar para las empresas nacionales.

Mtro. José Raymundo  Torres Montero

lrivera@utvm.edu.mx