EL MUNDO DE LA IMPRESIÓN 3D EN NUESTRO BLOG

Manufacturando Robots

Me atrevo a decir que estamos viviendo un momento histórico en la humanidad con la creciente integración de robots en nuestra vida cotidiana. Ha sido muy notorio que la industria de la robótica ha sido una parte clave para integrarnos a esta nueva normalidad y que acorde con el Foro Económico Mundial, forma parte de las tendencias tecnológicas que hay que tener en cuenta durante esta crisis sanitaria.

Manufacturando Robots

Me atrevo a decir que estamos viviendo un momento histórico en la humanidad con la creciente integración de robots en nuestra vida cotidiana. Ha sido muy notorio que la industria de la robótica ha sido una parte clave para integrarnos a esta nueva normalidad y que acorde con el Foro Económico Mundial, forma parte de las tendencias tecnológicas que hay que tener en cuenta durante esta crisis sanitaria.

Dentro de estas tendencias tecnológicas encontramos una más que complementa la integración de robots en la industria de la manufactura y que ya está revolucionando la manera en que operan las fábricas alrededor del mundo: la Manufactura Aditiva o Impresión 3D.

Acorde a un artículo publicado por Modern Machine Shop México, entre 2020 y 2022 se instalarán más de 2 millones de robots industriales en las fábricas alrededor el mundo. Esto representará un gran crecimiento en la Industria Robótica y trae consigo el reto de satisfacer una demanda que crecerá exponencialmente.

Aquí es donde se vislumbra una sinergia entre la Robótica y la Manufactura Aditiva, en particular con la tecnología Multi Jet Fusion, para poder satisfacer la fabricación de componentes que podrán ser diseñados con el objetivo de optimizar el desempeño de la función de las piezas y no limitarse por las capacidades de procesos actuales de producción para generar geometrías complejas.

Particularmente, he tenido la oportunidad de estar involucrado en la industria de la Robótica en el tema de EOAT (End of Arm Tooling) con empresas que están implementando Robots Colaborativos en líneas de producción. Existen dos estrategias que se persiguen al incluir partes impresas en 3D en este sector: la consolidación de múltiples partes en una sola geometría y la reducción de peso.

Consolidación de piezas

Una de las estrategias que enseñamos durante los Workshops DfAM (Design for Additive Manufacturing) es la de reducir el número de componentes fabricados al combinar piezas que podrían imprimirse como una sola geometría. Esta estrategia en particular en muy útil cuando hablamos del diseño de EOAT de los Robots colaborativos, debido a que estos herramentales suelen integrar muy diversos componentes dependiendo de la función a desempeñar: mangueras, resortes, bisagras, ventosas y una gran cantidad de tornillería entre otros.

La mayoría de estos componentes son pensados por separado debido a los procesos tradicionales de fabricación utilizados y que son de materiales distintos entre sí. Cuando aplicamos las ventajas del material impreso en la tecnología de impresión 3D de HP: hermeticidad, isotropía y desempeño mecánico, podemos cambiar la estrategia al diseñar y pensar en la forma final requerida en la etapa de planeación y desarrollo del diseño y solo tener por separado componentes específicos a montarse sobre el herramental impreso.

Con esta estrategia podemos comenzar a prescindir en gran medida de mangueras, tornillos, resortes, procesos de maquinado, estrategias logísticas de integración de componentes y acelerar el desarrollo y validación de los herramentales.

Reducción del peso

El peso es un tema crucial cuando hablamos de Robots Colaborativos ya que tienen un limite de peso que pueden llegar a levantar de manera óptima. Dependiendo de la capacidad de peso a levantar es el tipo de Robot requerido y como es de imaginar, a mayor capacidad, mayor será la inversión requerida y mayores los requerimientos en seguridad industrial para los operarios.

Supongamos que tenemos un Brazo Robótico con la capacidad de levantar 10 kg, cabe aclarar que estos 10 kg incluyen el peso del herramental a utilizar. Si el herramental pesa 5 Kg la capacidad máxima que podrá levantar el Robot serán 5 Kg. Por esta razón es común ver que las estructuraras base de los herramentales EOAT, normalmente fabricados en aluminio, tienen una gran cantidad de perforaciones que tienen el objetivo de reducir peso.

Cuando imprimimos un EOAT en Multi Jet Fusion, además de haber reducido el número de partes y generar una estructura acorde a los requerimientos de la función mecánica a desempeñar, obtenemos un herramental ligero que nos permitirá ampliar la capacidad de peso a levantar del Robot instalado. Retomando el ejemplo anterior, un EOAT que pesa 5 kg podría tener un peso aproximado de 1Kg, esto permitirá al Robot tener la capacidad de levantar hasta 9 Kg ya en operación y evitar invertir en un Robot de mayor capacidad.

Sin duda alguna la sinergia entre la Industria Robótica y la Manufactura Aditiva es una estrategia para considerar si estás involucrado en la automatización de procesos de manufactura. Poder complementar el diseño de un Robot con un proceso de Manufactura Aditiva de capacidades industriales, como los es la tecnología Multi Jet Fusion, es clave para atender la creciente demanda que se espera en esta próxima década.

Recuerda que el proceso de fabricación para materializar tus ideas más innovadoras ya existe, solo requieres generar el archivo 3D.