El equipo de I + D de PepsiCo eleva el diseño de envases con la impresión 3D

Hoy en día, darse un chapuzón en el abarrotado mar de las redes sociales requiere más que un GIF gracioso o un meme oportuno. Es por eso que marcas como PepsiCo y Marvel Studios están explorando nuevas tecnologías y diseños creativos para potenciar las campañas promocionales por Internet.

Anticipándose al estreno de la película "Black Panther", las dos compañías se asociaron para desarrollar un kit de edición limitada utilizando varias tecnologías y procesos de fabricación nuevos, entre los que figura la impresión 3D de Protolabs. El kit contenía cinco latas que representaban a cada uno de los personajes principales de la película, una tableta Samsung, cómics, fotos entre bastidores, una caja de cartón iluminada con LED inteligentes HiLight y una máscara Black Panther impresa en 3D que encajaba en la lata correspondiente.

"Gran parte de este kit se inspiró en los trajes y personajes de la película", dijo Andrew Phinney, ingeniero de I+D de envases de PepsiCo. "Esta fue una oportunidad emocionante para nosotros de incorporar nuevas tecnologías para desarrollar texturas, gráficos, elementos dimensionales e iluminación exclusivos para dar vida al kit."

Phinney lideró el desarrollo técnico de la máscara impresa en 3D, diseñada internamente por el equipo de diseño e innovación de PepsiCo. Actualmente trabaja de forma interdisciplinaria en el Centro de diseño e innovación de PepsiCo en Manhattan, Nueva York, para explorar y aplicar nuevas tecnologías a los conceptos de envasado. 

Volúmenes bajos de piezas muy complejas

El reto principal al que Phinney y su equipo hicieron frente durante el desarrollo de la réplica de la máscara Black Panther fue determinar la mejor manera de fabricar la pieza. El equipo de diseñadores e ingenieros buscó una solución de fabricación que pudiese producir una geometría muy compleja a bajo coste para un escaso volumen de piezas, ya que solo necesitaban fabricar 250 piezas en total. La combinación de estos dos factores los llevó a pensar rápidamente en la impresión 3D.

"Dadas las características detalladas de la máscara y los volúmenes relativamente bajos de piezas, sabíamos desde el principio que la impresión 3D iba a ser el proceso de fabricación más adecuado para este proyecto", explicó Phinney. "Los volúmenes no eran lo suficientemente altos como para justificar la inversión en un molde para inyección y nos atrajo la libertad de diseño que ofrece la impresión 3D."

Cada detalle era crucial a medida que desarrollaban los elementos incluidos en el kit, ya que querían asegurarse de que, al abrir el kit, este mostrase un aspecto perfecto. Se utilizaron máquinas internas de modelado por deposición fundida (FDM, por sus siglas en inglés) para prototipos en fase inicial, con el fin de alterar el diseño original de la máscara para que se alinease con las ilustraciones de la lata y permaneciese segura en la lata durante el envío. Una vez realizadas estas pequeñas modificaciones, comenzaron a evaluarse las diferentes tecnologías de impresión 3D que se utilizarían en los prototipos de mayor calidad y, finalmente, en la producción.

Phinney señaló que, al investigar los procesos de impresión 3D adecuados para la producción, consideraron cinco tecnologías en total, que incluían: sinterizado selectivo por láser (SLS), estereolitografía (SLA), PolyJet, producción de interfaz líquida continua (CLIP) y fusión de chorro múltiple (MJF). Finalmente, su equipo y él decidieron construir piezas con SLS, CLIP y MJF para comprender mejor las capacidades de cada proceso y determinar qué sería lo mejor para el proyecto.

Adaptar el diseño de los accesorios de prueba de plástico para el moldeo por inserción solo requirió pequeños retoques, dijo Murray. Basó los cambios en la retroalimentación del análisis del diseño para fabricación (DFM) de Protolabs y en una conversación con un ingeniero de Protolabs.

"Cuando recibimos la pieza de fusión de chorro múltiple nos dimos cuenta de que aquella tecnología iba a cumplir con los requisitos estéticos que habíamos establecido al principio del proceso de diseño”, dijo Phinney. "No solo ofrecía un excelente aspecto estético para la pieza, sino que también era el proceso más asequible entre las tres tecnologías finales que habíamos considerado."

Continuó explicando que la durabilidad fue otro factor que los llevó a elegir MJF. "Como la lata estaba destinada a ser una pieza de coleccionista, queríamos una pieza que pudiese durar de 10 a 20 años. Aunque otros procesos como SLA y PolyJet trabajan a alta resolución, no había garantía de que pudiesen mantener un color negro profundo y durar tantos años", apuntó.

Con las piezas finales en mano, el kit promocional fue ensamblado y sometido a las pruebas de distribución de la compañía para asegurar que pudiese soportar los rigores del envío. Después de una serie de pruebas de vibración y compresión, así como de caídas, confirmaron que la máscara permanecía sujeta a la lata y que el kit llegaría a su destino con la disposición prevista.