Las principales empresas de prototipado rápido en Georgia

Cuando una ingeniera de dispositivos médicos ubicada en Atlanta necesitaba un prototipo funcional de un nuevo tipo de dispositivo para cirugía, el proyecto enfrentaba un cronograma rígido. La presentación para inversores se realizaría en tres semanas, mientras que la nueva pieza debía tener estructuras internas complejas que no podían ser mecanizadas de ninguna manera, y el acabado superficial debía parecerse a una pieza moldeada por inyección con características de producción. La ingeniera comenzó a buscar empresas de prototipado rápido en Georgia capaces de producir un prototipo profesional en días en lugar de semanas. Encontró varios proveedores de servicios de este tipo. La pieza fue impresa, terminada y entregada a ella en cuatro días, lo que resultó en una presentación exitosa. Este artículo enumera las principales empresas de prototipado rápido proporcionando una descripción de las tecnologías y materiales utilizados en su trabajo junto con los criterios para su selección que cada ingeniero, diseñador de productos o gerente de compras debe seguir.

Resumen: La industria de prototipado rápido de Georgia está representada por una variedad de agencias de servicios nacionales con ubicaciones principales en los suburbios de Atlanta, empresas locales especializadas en campos o tecnologías particulares, y centros universitarios que ofrecen capacidades avanzadas de prototipado e ingeniería. Las tecnologías más utilizadas son: estereolitografía (SLA), usada para prototipos de alta resolución con superficies lisas; sinterización selectiva por láser (SLS) para componentes funcionales duraderos de nylon; modelado por deposición fundida (FDM) para muestras conceptuales rápidas y económicas; fusión por multi-chorro (MJF) para piezas de nylon de producción; sinterización directa por láser de metal (DMLS) para prototipos metálicos; y polyjet para prototipos multimateriales y piezas sobremoldeadas.

El panorama del prototipado rápido en Georgia

La industria de prototipado rápido de Georgia disfruta de varios beneficios estructurales que la han hecho atractiva tanto para proveedores de servicios nacionales como para empresas especializadas locales. El Instituto de Tecnología de Georgia, con sede en Atlanta, con sus programas avanzados de investigación en manufactura y asociaciones industriales, ha desarrollado un grupo constante de talento en ingeniería y una cultura de innovación en manufactura. La ubicación estratégica de Georgia como centro logístico — cuyo pilar es el Aeropuerto Internacional Hartsfield-Jackson de Atlanta, el aeropuerto de pasajeros más concurrido del mundo, así como el extenso sistema de autopistas interestatales — asegura que las empresas de prototipado rápido puedan enviar sus productos durante la noche por todo el sureste de Estados Unidos. Debido a la diversa base industrial representada en campos como aeroespacial, fabricación de automóviles, dispositivos médicos, bienes de consumo y equipos pesados, la demanda de servicios de prototipado es constante, cubriendo una amplia gama de materiales, tamaños y requisitos de rendimiento.

Varias empresas pueden atender el mercado, desde plataformas internacionales de fabricación digital que agregan capacidades de sus socios a nivel nacional, pasando por empresas de servicios logísticos que ofrecen su propia capacidad con tecnologías de fabricación aditiva internas, hasta pequeñas empresas propiedad de emprendedores individuales que se enfocan en una tecnología y brindan el tipo de servicios de ingeniería personalizados que las plataformas más grandes no pueden ofrecer. Para un análisis más profundo de cómo el prototipado rápido encaja en el panorama más amplio de la automatización y la fabricación, y cómo Benlong Automation sirve al sector de equipos eléctricos con soluciones de producción automatizadas, nuestra guía en qué es la automatización Proporciona el contexto fundamental.

Empresas Notables de Prototipado Rápido en Georgia

Quickparts (Proto Labs) — Instalación en Atlanta

Capacidades principales: Quickparts, recientemente adquirida por Proto Labs, es una de las ofertas más grandes de prototipado rápido y fabricación justo a tiempo en el mercado de Atlanta. El portafolio de servicios es extenso, incluyendo todo tipo de tecnologías utilizadas en la fabricación aditiva (es decir, SLA, SLS, FDM, MJF, DMLS, PolyJet) y procesos como mecanizado CNC y moldeo por inyección que también pueden utilizarse para fabricar productos en bajo volumen. De hecho, la ventaja única de Quickparts es que usando el mismo proveedor se puede obtener un modelo conceptual FDM, un prototipo SLS de nylon y una pieza funcional metálica DMLS en muy poco tiempo. Con la ayuda de su propio software, la empresa puede analizar el archivo CAD cargado y calcular el precio de los servicios automáticamente en segundos, incluyendo también algunas recomendaciones para el diseño.
Tipo de cliente: Personas involucradas en desarrollo de productos, ingeniería de diseño y trabajo de compras que buscan una variedad de tecnologías y proveedores en un solo lugar y desean recibir una cotización en línea.
Nivel de precios: Nivel de precios medio a alto que proviene del hecho de que la empresa utiliza una tecnología única para cotizar y ofrecer varios servicios al mismo tiempo.

Xometry — Red de Manufactura en Atlanta

Activo único: Xometry es un mercado en línea para manufactura que conecta compradores con un gran grupo de fabricantes que pueden producir piezas en EE. UU., especialmente en Atlanta, que cuenta con mucha impresión 3D y procesamiento CNC. La principal ventaja de Xometry es su capacidad para usar la red creada por su mercado, que combina las habilidades de fabricación de muchos proveedores y le permite ofrecer buenos precios, plazos de entrega cortos y ciertas tecnologías específicas que un fabricante interno puede no poseer. El comprador simplemente carga un archivo CAD en la plataforma, elige el tipo de tecnología de fabricación que prefiere, así como los materiales y el acabado que desea, y la plataforma encuentra un proveedor adecuado para el pedido. La empresa también ofrece servicios adicionales como anodizado, galvanizado, tratamiento térmico y pintura a través de sus socios.
Cliente típico: Ingenieros y gerentes de compras, que requieren buenas ofertas de precios, una gran variedad de tecnologías y muchas opciones para elegir desde una sola plataforma, serán el cliente típico.
Estrategia de precios: Xometry ofrece precios competitivos debido a su enfoque de mercado, y el nivel de soporte de ingeniería puede variar para diferentes clientes.

Instalación Piloto de Manufactura Avanzada de Georgia Tech (AMPF)

Fortaleza: La Instalación Piloto de Manufactura Avanzada del Instituto de Tecnología de Georgia no es un centro de servicios comerciales, sino uno de los principales centros de investigación en prototipado rápido y manufactura ubicados en el Sureste. Está equipada con una amplia gama de dispositivos de manufactura aditiva, incluyendo DMLS, SLS, SLA y FD de grado industrial; máquinas CNC; y células de metrología. La instalación gestiona proyectos de investigación y desarrollo junto con socios industriales y también suministra servicios de prototipado y manufactura a startups, grandes empresas y organizaciones gubernamentales. Gracias a la experiencia en ingeniería de los profesores e investigadores de Georgia Tech, la instalación puede ajustar sus soluciones para desafíos de prototipado más sofisticados que una empresa común no podría abordar.
Comprador objetivo: Empresas con solicitudes de prototipado difíciles; startups que colaboran con las incubadoras y aceleradoras de Georgia Tech; organizaciones gubernamentales con tareas avanzadas de manufactura en su portafolio.
Política de precios: Variable, ya que el precio depende del proyecto en el que la empresa trabaje y la complejidad del trabajo de ingeniería involucrado, no solo del tiempo de máquina y materiales usados. Para startups y otras empresas, el AMPF puede ser la instalación que les ayude a acceder a tecnologías avanzadas de prototipado virtual.

3D Systems — Presencia en Atlanta y el Sureste

Valores de la empresa: 3D Systems es una de las primeras empresas del mundo en dominar la tecnología de estereolitografía, y hoy es un actor serio en el campo de la manufactura aditiva. La empresa opera en el sureste de EE.UU. y ofrece una sólida presencia en Georgia: ventas, servicios y capacidades de manufactura bajo demanda. Los servicios de manufactura bajo demanda dan acceso a toda la gama de tecnologías de 3D Systems (SLA, SLS, DMLS, Figure 4, MultiJet Printing) desde plantas en todo EE.UU., y el envío a Georgia se realiza de manera oportuna. Sabiendo que las capacidades de 3D Systems se basan principalmente en tecnología y ciencia de materiales, la empresa trabaja en desarrollar sus propias resinas y polvos, así como impresoras, lo que, en consecuencia, permite obtener las propiedades deseables de los productos fabricados con esos materiales.
Clientes objetivo: Ingenieros y desarrolladores de productos que requieren prototipos de la más alta precisión e información sobre el rendimiento del producto proporcionada por un líder tecnológico en el campo.
Estrategia de precios: Precios más altos que los de los competidores locales; la calidad y consistencia de los productos fabricados por 3D Systems establecen un estándar para otras empresas en diversas industrias.

Oficinas de Servicio Independientes en el Área de Atlanta

Competencia principal: Aparte de las agencias nacionales y los centros afiliados a universidades, el área metropolitana de Atlanta alberga algunas empresas independientes de prototipado rápido e impresión 3D. Normalmente, estos negocios son pequeñas y medianas empresas, a menudo operadas por sus propietarios, con un número limitado de máquinas de fabricación aditiva y un enfoque en el servicio al cliente, así como en la entrega rápida y la ingeniería personalizada. Aunque la oficina de servicio local puede no ofrecer la cotización en línea inmediata que ofrecen Proto Labs o la red nacional de Xometry, proporciona algo que las empresas más grandes no pueden ofrecer: la comunicación directa con la persona que va a fabricar la pieza. El ingeniero podría contactar con la oficina local para hablar sobre la forma de la pieza, obtener una consulta sobre cómo orientar la pieza para el proceso de impresión y recoger la pieza en persona el mismo día. Teniendo en cuenta que la startup trabaja en mejorar su modelo rápidamente, o que el fabricante necesita un prototipo en poco tiempo y quiere hablar con una persona, la oficina de servicio local puede ser la mejor solución. Existe la Georgia Manufacturing Extension Partnership (GaMEP), que tiene su sede en Georgia Tech y conecta al fabricante con los servicios locales de prototipado rápido y la red nacional de servicios de apoyo a la fabricación.
Cliente típico: Ingenieros y diseñadores locales junto con fabricantes y empresas que desean poder comunicarse directamente con las personas que producen el prototipo o que valoran el servicio rápido de la oficina local.
Estrategia de precios: A un nivel considerado razonable si se compara con otras organizaciones independientes debido a sus costos más bajos asociados con el tamaño más pequeño del negocio y la ausencia de una red nacional de ventas.

Cómo elegir la empresa de prototipado rápido adecuada para su proyecto

Elegir el proveedor de servicios de prototipado rápido adecuado para un proyecto implica asegurarse de que la tecnología, los materiales, el plazo, los requisitos de financiación y la cantidad anticipada de soporte de ingeniería estén alineados con las necesidades funcionales de las piezas que deben producirse y la etapa del proceso de desarrollo del producto. Un prototipo conceptual para una revisión de diseño única tendrá un conjunto diferente de requisitos en comparación con un prototipo funcional que debe someterse a pruebas mecánicas, lo que, a su vez, diferirá de un prototipo metálico destinado a usarse en un compartimento del motor. Se puede consultar el marco de toma de decisiones a continuación para lograr el objetivo previsto.

Establezca el propósito del prototipo. ¿Se utilizará como prototipo conceptual para revisiones de diseño, prototipo funcional para pruebas mecánicas, prototipo metálico para pruebas térmicas/estructurales o un prototipo visual que debe parecer y sentirse como una pieza de producto en el momento de la presentación al cliente? Establecer el propósito es fundamental, ya que la tecnología y los materiales adecuados dependen de ello.

Asegúrese de que la tecnología cumpla con los requisitos. Para un prototipo visual funcional y fluido, SLA y PolyJet son estándares de la industria. Para un prototipo funcional y resistente de nylon, SLS y MJF son los canales preferidos. Para producir un prototipo metálico, se debe usar DMLS, mientras que la elección de la aleación utilizada—ya sea acero inoxidable, aluminio, titanio o Inconel—debe ser la adecuada para el propósito específico del prototipo. Para un modelo rápido y económico, se debe optar por FDM. Es crucial que la empresa de prototipado justifique por qué se utiliza cierta tecnología para un componente específico y una empresa confiable evitará proyectos que su equipo no pueda manejar.

Considere las operaciones de postprocesamiento que probablemente necesite el componente. Más a menudo de lo que se piensa, los prototipos requieren más que solo impresión. Algunos componentes requerirán mecanizado para asegurar las tolerancias necesarias, pintura o galvanizado para dar un aspecto definido o tratamiento térmico para obtener las características mecánicas ideales. Las empresas de prototipado que cuentan con la opción de realizar operaciones internas y tienen socios confiables e integrados para todas las operaciones secundarias facilitarán la logística y mejorarán la velocidad de procesamiento. Pregunte qué servicios adicionales puede ofrecer el proveedor, sus costos y condiciones de ejecución, así como si realizan sus operaciones personalmente o las subcontratan a otras empresas externas que realizan estas operaciones.

Examine tanto el tiempo de entrega como la ubicación del proveedor. Un proveedor local con sede en Georgia que pueda fabricar el componente y enviarlo durante la noche o entregarlo en un mostrador de recogida ahorra más de un día de tiempo de viaje en comparación con un proveedor de la Costa Oeste. En caso de que los plazos sean ajustados, un proveedor local a menudo marcará la diferencia entre cumplir o no con la fecha límite. Proveedores nacionales como Proto Labs, Xometry y 3D Systems también podrían entregar componentes rápidamente, y son buenas fuentes para los casos en que los proveedores locales estén ocupados.

Obtenga una muestra o un componente de referencia antes de embarcarse en el gran proyecto. Una empresa excelente proporcionará una muestra que demostrará la calidad de su trabajo en adelante. Una pequeña muestra impresa muestra al comprador qué debe esperar en términos de acabado y material. Al tratar con un proyecto importante, una pequeña operación de impresión con una geometría específica o un material determinado no es una mala idea. Empresas como Proto Labs y Xometry ofrecen piezas de muestra a través de sus sitios web, y un centro de servicios local normalmente proporcionará una muestra bajo solicitud.

Prototipado rápido y el panorama más amplio de la automatización

Cuando un fabricante crea un nuevo producto, la creación rápida de prototipos representa una parte de un proceso largo que generalmente resulta en producción automatizada. El prototipo demuestra que el diseño es correcto. La producción piloto realiza pruebas en el proceso de fabricación. La línea de ensamblaje, que consiste en operaciones automatizadas y está representada por la línea de producción MCB y los sistemas de ensamblaje de contactores creados por Benlong Automation, es responsable de obtener el producto final entregado en las cantidades necesarias, manteniendo la calidad exigida, la trazabilidad y la certificación. El enfoque de ingeniería mencionado anteriormente para elegir un socio de prototipado rápido — seleccionar la tecnología correcta según los requisitos, verificar las capacidades del proveedor y organizar las operaciones posteriores — también funciona para elegir un socio de automatización para un fabricante de equipos eléctricos en Georgia o el Sureste que desarrolla un nuevo interruptor automático, contactor o interruptor. Benlong’s Líneas de montaje automáticas MCB y líneas de producción de contactores AC son el destino final para los productos que se prototipan, prueban y validan en las instalaciones de prototipado rápido de Georgia, y la integración entre la fase de prototipado y la fase de producción es lo que convierte un prototipo exitoso en un producto exitoso.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto cuesta el prototipado rápido en Georgia?

El precio del prototipado rápido depende de la tecnología utilizada, el tipo de material empleado, el tamaño del artículo y la complejidad del producto. Un modelo conceptual simple de FDM puede costar menos de 50 USD. Un prototipo visual hecho con SLA en alta resolución cuesta entre 100 y 500 USD. Un prototipo funcional SLS hecho de nylon se vende entre 150 y 1,000 USD. El precio de un prototipo DMLS hecho de metal puede variar entre 500 y 5,000 USD o más, dependiendo de su tamaño y material. La mayoría de las empresas de prototipado pueden proporcionar una cotización instantánea o en el mismo día.

¿Cuál es la tecnología de prototipado rápido más rápida?

FDM (Modelado por Deposición Fundida) se considera generalmente el método más rápido para producir prototipos simples y de baja resolución, con muchas piezas producidas en menos de una hora. Para prototipos funcionales, MJF (Multi Jet Fusion) y SLS (Sinterización Selectiva por Láser) permiten la creación de piezas de nylon con tiempos de entrega acelerados, a menudo dentro del mismo día. En cuanto a piezas metálicas, DMLS (Sinterización Directa de Metal por Láser) es considerada la tecnología de referencia, con un tiempo de entrega típico de 3 a 7 días para prototipos de tamaño pequeño a mediano. La tecnología más rápida para una pieza en particular depende de su geometría, material y requisitos de superficie, con orientación disponible para la elección óptima.

¿Puede el prototipado rápido producir piezas con calidad de producción?

Cabe señalar que algunas tecnologías de impresión 3D producen piezas que tienen la funcionalidad de piezas moldeadas por inyección o mecanizadas, especialmente las tecnologías MJF y SLS para componentes de nylon y los procesos DMLS para piezas metálicas. Sin embargo, en la fabricación de bajo volumen donde los costos de herramientas para moldeo por inyección no se justifican, la fabricación aditiva se está volviendo cada vez más popular para producir piezas que se necesitan para su uso real, con particular atención a su aplicación en el sector médico, la industria aeroespacial y la producción de componentes para equipos industriales.

Referencias

• Proto Labs (Quickparts) — Prototipado Rápido y Fabricación Bajo Demanda. Fabricante digital global con una instalación principal en el área de Atlanta, que ofrece todo el espectro de tecnologías de prototipado aditivo y sustractivo.
• Xometry — Mercado de Fabricación Digital. Red nacional de socios manufactureros, incluyendo una concentración significativa de capacidad de fabricación aditiva en el área metropolitana de Atlanta.
• 3D Systems — Tecnología de Fabricación Aditiva y Servicios Bajo Demanda. Pionero en estereolitografía con una presencia significativa en el sureste de Estados Unidos, proporcionando servicios de prototipado y producción a clientes en Georgia.
• Georgia Manufacturing Extension Partnership (GaMEP) — Apoyo y Recursos para la Manufactura. Con sede en Georgia Tech, GaMEP conecta a los fabricantes con recursos locales de prototipado, automatización y mejora de procesos en todo el estado.
• Instalación Piloto de Manufactura Avanzada de Georgia Tech (AMPF). Centro de investigación en manufactura avanzada afiliado a la universidad que proporciona prototipado, investigación y soporte de ingeniería a socios industriales.

Las empresas de prototipado rápido en Georgia ofrecen una gama y profundidad de capacidades capaces de cubrir todo el espectro del desarrollo de productos, desde el primer prototipo FDM conceptual hasta el prototipo final metálico DMLS bajo la presión de cargas reales. Las plataformas nacionales ofrecen cotizaciones instantáneas, una amplia gama de tecnologías y la velocidad que se puede anticipar. Las oficinas locales ofrecen soporte local para un contacto más personal y una entrega más rápida. Las universidades pueden proporcionar tecnologías de vanguardia y la experiencia investigadora de instituciones de clase mundial en ingeniería. Para desarrolladores de productos, diseñadores y compradores, el socio ideal es aquel que proporciona la tecnología, materiales y soporte de ingeniería necesarios para la pieza y el cronograma del proyecto, y que se encuentra a no más de un día de envío o conducción del producto que se está desarrollando.