prototipado rápido
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Ecodiseño
Prototipado rápido: acortando la distancia entre el prototipo y el producto final
08/09/23 | Publicado por TheCircularLab

El margen de error desde que un producto se diseña hasta que se materializa puede ser muy amplio. Aunque las herramientas de diseño de que se dispone en la actualidad permiten obtener en la pantalla una réplica casi idéntica del objeto final, lo cierto es que no es el objeto. Con el objetivo de reducir al máximo el margen de error se recurre al prototipado. 

La aportación del prototipado rápido 

Lanzarse a producir un producto partiendo sólo de su diseño puede ser muy arriesgado. Las tiradas de producción industrial suelen ser rentables si se fabrican muchas unidades, por tanto, no podemos permitirnos identificar un error después de la fabricación, y para ello se recurre al prototipado.  

A lo largo de la historia han existido prototipos tanto en el arte como en el diseño para testear diferentes aspectos del producto (o la obra) y llegar a la fabricación con el menor rango posible de error.  

Tradicionalmente, la fabricación de prototipos ha resultado costosa, tanto que en muchas ocasiones no era rentable o, si se abarataba, permitía obtener un objeto que sólo servía para testear alguna variable del diseño, pero el prototipado rápido elimina ese obstáculo permitiendo obtener modelos ultrarrealistas. Ente sus ventajas encontramos que:  

  • Es la fórmula más económica y rápida de prototipado: permite tener el prototipo listo en cuestión de horas a un precio muy inferior del que permite el prototipado industrial tradicional. 
  • Permite testear diferentes variables en un mismo prototipo: ergonomía, forma, resistencia mecánica, acabados… 
  • Ofrece la posibilidad simular texturas o crear transparencias para reproducir el efecto del vidrio o el plástico. 
  • Permite simular rellenos (líquidos, alimentos, maquillaje..) 
  • La calidad de los prototipos contribuye a acelerar el proceso de toma de decisiones.  

 Técnicas de prototipado rápido 

Existen diferentes técnicas de prototipado. En función del resultado que busquemos (un prototipado de diseño, de geometría o funcional) y de los materiales con los que se decida trabajar, optaremos por una u otra:  

  • Impresión 3D. Se trata de la técnica de prototipado rápido más utilizada, que puede recurrir a Estereolitografía o SLA (utiliza una resina fotosensible y láser) o Procesamiento de Luz Selectiva o DLP (también recurre a resina fotosensible pero la confección de las piezas es mediante lámpara ultravioleta), ambas técnicas permiten obtener piezas muy similares. Además, la impresión en 3D también puede realizarse mediante Sinterización por Laser Selectiva (SLS), en la que se recurre a polvo de nylon o poliamida fusionado mediante láser. Esta técnica es una de las más económicas y, aunque ofrece un acabado muy resistente, su textura es rugosa y porosa, pero las piezas obtenidas son muy funcionales. La cuarta técnica es la Deposición de Material Fundido (FDM), la fórmula más habitual prototipado rápido de impresión 3D, que recurre a un material termoplástico que va enrollado en una bobina en forma de un filamento fino que materializa el diseño mediante un cabezal.  
  • Inyección triple o Polyjet. Este sistema permite, combinando tecnología Inkjet y fotopolímeros, crear prototipos en color en los que es posible recurrir a diferentes materiales. Para ello se proyectan microgotas de materia sobre una plataforma de fabricación que la luz ultravioleta solidifica para obtener el producto final. Los acabados ofrecen muy buenos resultados, pero son más estéticos que funcionales.  
  • Prototipado rápido con corte láser. Se trata de una tecnología muy flexible y económica, pero requiere partir de planchas de madera, plástico o metal que se cortarán con láser, por lo que el diseño tiene que ser acorde a esta forma de conformado. En el caso de trabajar con metal es posible combinar el corte láser con plegado.  
  • Prototipado rápido con CNC. Esta tecnología consiste en quitar material de un bloque (generalmente de metal) para obtener la forma deseada. No es una tecnología rápida y suele tener un coste más alto que las anteriores, pero en función de las características del diseño, esta puede ser la única opción si queremos obtener un prototipo de metal. 

Prototipado de envases 

El prototipado rápido es sin duda una herramienta que a día de hoy ha mejorado multitud de procesos productivos: se aplica en el campo de la medicina (para el desarrollo de prótesis), en automoción, en productos de consumo, en el sector aeroespacial…  

En TCL, el ámbito que más nos interesa es el de los envases. Gracias al prototipado rápido los diseñadores pueden desarrollar réplicas realistas de envases cada vez más diferenciados, ergonómicos y eficientes, que contribuyen a poder hacer diseños más innovadores acelerando y mejorando la toma de decisiones.  

La importancia del proceso de prototipado ha trascendido al ámbito educativo, tanto es así que la Universidad Politécnica de Madrid ha puesto en marcha MakETSII, un laboratorio en el que investigadores y estudiantes pueden desarrollar prototipos rápidos de bajo coste, y que pone el foco en los proyectos relacionados con la economía circular.  

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