La solución de Protolabs que combina prototipado y producción ahorra meses en el desarrollo de productos a Thorlabs
Thorlabs reduce en varios meses el plazo de lanzamiento al mercado de su nuevo controlador de polarización motorizado gracias al análisis de diseño, la creación de prototipos y la fabricación a la carta de las piezas producidas por Protolabs.
Un controlador de polarización es un dispositivo muy especializado para controlar el estado de polarización de la luz. La polarización especifica la orientación geométrica de las ondas de luz, por lo que controlarla es importante en diferentes aplicaciones, como la comunicación óptica, los sensores de fibra óptica, la medición de la pérdida dependiente de la polarización y las pruebas de componentes. El dispositivo fabricado por Thorlabs optimiza la alineación de la luz a medida que viaja a través de varios componentes ópticos sensibles bobinando, entrelazando y enroscando una fibra mediante las bobinas de una paleta de polarización. Al utilizar un motor en la paleta de polarización, se logra una mayor repetibilidad del entrelazado y el roscado de la fibra que si se hace manualmente.
Este tipo de dispositivo especializado, que se suele utilizar en laboratorios, se fabrica en cantidades muy bajas y debe cumplir normas estrictas.
Thorlabs necesitaba encontrar un proveedor para encargarle la fabricación de las piezas de la carcasa de los motores y otras partes. Antes de pasar a la producción final, la empresa debía probar los diseños para confirmar la selección de materiales, el rendimiento del motor, el tamaño de los orificios de los tornillos y otros factores.
Philip Storey, encargado de compras de ingeniería de Thorlabs, lo explica así: «El nuevo producto es un equipo muy especializado que ha tenido que pasar por muchas fases de desarrollo y pruebas antes de fabricarse. Para nosotros, fue fundamental que Protolabs nos proporcionase información sobre el diseño a las pocas horas de cargar el archivo CAD en su software de análisis de fabricabilidad del diseño, y nos facilitase el prototipado rápido de las piezas y una solución de moldeo por inyección a pequeña escala con un coste bajo por pieza.
Esta colaboración en el diseño tiene mucha lógica para los fabricantes especializados que necesitan cantidades bajas o medias de piezas, como nosotros. Además, a la hora de realizar los diseños y elegir los materiales de los prototipos ya se tiene en cuenta el proceso de producción final».
Protolabs imprimió en 3D una serie de prototipos mediante estereolitografía. Este proceso, que utiliza resinas termoestables curadas con luz ultravioleta, ofrece una extensa selección de materiales con un amplio abanico de valores de resistencia a la rotura, módulo de rotura y flexión, y elongación a la rotura. Con un buen acabado de superficie y una alta resolución de las morfologías, la estereolitografía puede producir piezas que imitan las prestaciones y el aspecto del moldeo por inyección.
Thorlabs quería fabricar las piezas finales mediante moldeo por inyección con material ABS Black, que es un plástico resistente con un buen acabado superficial natural. ABS Black también es un buen aislante eléctrico, por lo que es una opción ideal para la aplicación. Para crear los prototipos y probar los diseños se utilizó ABS-Like Black, que no solo imita las propiedades mecánicas del verdadero ABS, sino que ofrece el aspecto de las piezas moldeadas gracias al color negro intenso y las superficies brillantes.
Cada nuevo diseño de prototipo se entregaba en menos de una semana, lo que permitía a Thorlabs probar y evaluar rápidamente la nueva iteración para asegurarse de que era correcta antes de iniciar la producción.
Una vez que el diseño final para la producción estuvo listo, la empresa hizo un pedido inicial de moldeo por inyección de 75 piezas. Como los moldes de acero convencionales tardan entre 12 y 15 semanas en fabricarse y tienen un precio elevado, este sistema resultaría caro para la empresa teniendo en cuenta los volúmenes que necesitaba.
Protolabs les propuso una solución alternativa de moldeo por inyección. Utilizando moldes de aluminio, podrían reducir el coste y el precio por pieza y entregar las piezas finales en mucho menos tiempo que otros proveedores. Desde la producción de los moldes hasta la entrega de las piezas de plástico ABS del primer pedido pasaron menos de cinco semanas. Los siguientes pedidos, de 100, 150 y 200 piezas, se entregaron en menos de una semana.
Jamie Philips, responsable de cuenta de Protolabs, comenta: «Normalmente, el moldeo por inyección se considera una solución adecuada para producir decenas de miles o cientos de miles de piezas. Pero muchas empresas de fabricación de productos electrónicos quieren fabricar pocas unidades de productos muy especializados mediante el moldeo por inyección.
Con los moldes de aluminio podemos reducir el tiempo y el coste de estas tiradas más cortas, lo que permite a los fabricantes especializados realizar pedidos pequeños y medianos con un precio por pieza inferior. Si necesita desde unos pocos cientos hasta veinte mil piezas moldeadas por inyección, nuestro servicio de fabricación a la carta le ahorrará tiempo y dinero».
Al proporcionar un servicio de prototipado y fabricación rápidos mediante diferentes tecnologías de producción, Protolabs ofrece una solución completa de desarrollo de productos que puede reducir los plazos de entrega de las piezas en semanas o incluso meses. Para obtener más información visite www.protolabs.es