Resumen del prototipado rápido (PST)
El prototipado rápido mediante fabricación aditiva permite producir componentes de forma rápida y flexible, desde el modelo conceptual hasta la serie pequeña. El proyecto ha sido subvencionado por ZIM, número de subvención 16KN095327. Una herramienta de control de procesos (PST) complementa este enfoque con la supervisión digital, la simulación y la documentación de todos los parámetros de impresión relevantes. De este modo, se detectan a tiempo los errores de construcción, se reducen los retrabajos y se garantiza una calidad constante en todas las tiradas de impresión.
Especialmente en el caso de geometrías complejas o materiales exigentes, la PST permite una gestión estable del proceso, lo que evita costosas impresiones defectuosas y ahorra tiempo y recursos materiales. En el marco de un proyecto de cooperación ZIM, la PST se desarrolló específicamente para componentes basados en el bioplástico polilactida (PLA).
¿Por qué es relevante para las empresas una herramienta de control de procesos para la fabricación aditiva?
Una herramienta de control de procesos para la fabricación aditiva es esencial para las empresas, ya que permite garantizar la calidad continua de los componentes, compensando en tiempo real las fluctuaciones de temperatura o las propiedades de los materiales. La supervisión y el ajuste automatizados de los parámetros de impresión reducen significativamente los desechos, lo que disminuye tanto el gasto de material como los costes y minimiza el repaso posterior.
Al mismo tiempo, se acorta la fase de desarrollo y validación de nuevos componentes, de modo que los productos están listos para salir al mercado más rápidamente. Ya se trate de piezas individuales o de series pequeñas, la herramienta garantiza que los ajustes probados se reproduzcan de forma fiable, lo que favorece la escalabilidad de la producción. Además, la prevención de impresiones defectuosas y el uso optimizado de la energía contribuyen de forma sostenible a la conservación de los recursos y se integran perfectamente en una estrategia de sostenibilidad integral.
Las principales ventajas del prototipado rápido
Nuestros servicios
Nuestros servicios de optimización de la impresión 3D le ofrecen asistencia específica para la introducción y la mejora continua de su proceso de fabricación aditiva. Nos aseguramos de que aproveche al máximo nuestra herramienta de control de procesos (PST) desde el principio, con soluciones que se adaptan exactamente a sus necesidades de producción:
- Configuración y mantenimiento del sistema PST
- Asistencia técnica y formación de usuarios
- Visualización y evaluación de los datos del proceso
- Asistencia en la recopilación de datos durante el proceso de impresión
- Enfoques de optimización antes de la impresión, por ejemplo, mediante paredes delgadas, estructuras, etc.
- Desarrollo de estrategias de optimización individuales y recomendaciones de actuación
Ventajas únicas con PPP
La colaboración con PPP ofrece ventajas únicas para la optimización de la impresión 3D con nuestra herramienta de control de procesos (PST). No solo le ayudamos a implementar y mantener sus procesos de fabricación aditiva, sino también a mejorar continuamente la calidad, la eficiencia y la sostenibilidad.
- Procesamiento rápido: gracias al uso de la tecnología de software más avanzada, le proporcionamos resultados rápidos y precisos.
- Equipo internacional: nuestro equipo global está a su disposición para responder a todas sus preguntas y ayudarle a superar cualquier reto.
- Experiencia en el sector: nuestro equipo cuenta con amplios conocimientos en el campo de la fabricación aditiva y puede recurrir a muchos años de experiencia en diversos sectores.
- Soluciones a medida: ofrecemos paquetes de consultoría y servicios personalizados que se adaptan exactamente a las necesidades de su entorno de producción.
- Mejoras cuantificables: nuestros servicios permiten avances concretos en calidad, tiempo de ejecución y eficiencia de recursos.
- Asistencia continua: le acompañamos a largo plazo y le ayudamos a optimizar de forma sostenible sus procesos de impresión 3D.
- Mejora de la imagen corporativa: con un proceso de impresión 3D fiable y basado en datos, se posicionará como una empresa orientada al futuro y consciente de la calidad.
Primera consulta gratuita
¿Desea obtener más información sobre la optimización de la impresión 3D con nuestra herramienta de control de procesos (PST)? Póngase en contacto con nosotros para una primera consulta gratuita o concierte directamente una sesión web sin compromiso. Nuestros expertos están a su disposición para analizar sus necesidades individuales y ofrecerle soluciones a medida para una fabricación aditiva más eficiente y fiable.
Patrick Wortner
Director general | MBA and Eng., Dipl.-Ing. (FH)
¿Qué significa optimización de la impresión 3D?
La optimización de la impresión 3D en PeoplePlanetProfit (PPP) se refiere al uso estratégico de tecnologías de control digital para aumentar la eficiencia, la calidad y la sostenibilidad en la fabricación aditiva. Este enfoque integral transforma los procesos de impresión tradicionales mediante la supervisión y el control precisos de todos los parámetros de fabricación. En esencia, se trata de minimizar el desperdicio de material, optimizar el consumo de energía y garantizar la calidad constante de los componentes en todos los ciclos de producción, especialmente en aplicaciones exigentes de la tecnología médica, la aviación o la industria automovilística.
¿Cómo funciona la herramienta de control de procesos (PST)?
La PST, como circuito de regulación cerrado, constituye el núcleo tecnológico de nuestra solución y actúa en tres fases sincronizadas: antes de comenzar la impresión, simula el modelo de diseño asistido por ordenador (CAD) para detectar riesgos de deformación térmica y puntos débiles estructurales, lo que reduce los errores en hasta un 85 % gracias a las pruebas virtuales previas. Durante la impresión, cámaras industriales de alta resolución registran continuamente las desviaciones en el espesor de las capas y las irregularidades en la aplicación del filamento, y las desviaciones activan correcciones automáticas. Paralelamente, los algoritmos de inteligencia artificial (IA) interpretan los flujos de datos y ajustan en tiempo real la velocidad de impresión, la temperatura de la boquilla y los perfiles de refrigeración.
Control de procesos en la impresión 3D para obtener resultados precisos
La fortaleza especial del PST radica en su capacidad para sincronizar gemelos digitales con datos de procesos en tiempo real. Esta integración permite una precisión sin precedentes, como lo demuestra un caso de aplicación en la tecnología médica: el sistema permitió reducir las tolerancias dimensionales de ±0,3 mm a ±0,05 mm, al tiempo que se redujeron las horas de postprocesamiento en un 92 % y se logró un ahorro de material del 28 % gracias a la optimización de las estructuras de soporte. Especialmente en el caso de los componentes híbridos fabricados con múltiples materiales, el PST ofrece reproducibilidad donde el control manual falla.
¿Por qué es fundamental la calidad constante en la impresión 3D?
En los sectores regulados, unos pocos micrómetros pueden marcar la diferencia entre la homologación de un componente y un costoso desecho. Nuestro PST aborda cuatro retos fundamentales: las distorsiones geométricas se compensan mediante el modelado térmico en tiempo real, y los defectos de adhesión de las capas se evitan mediante la supervisión de la temperatura por infrarrojos con recalentamiento automático. El sistema compensa las inconsistencias de los materiales mediante el ajuste de parámetros basado en IA para las fluctuaciones de los lotes, mientras que los perfiles de impresión digitales con una reproducibilidad del 100 % eliminan la variación de la serie. Se ha demostrado que esto reduce las tasas de desechos hasta en un 68 %.
Simulación digital del proceso de impresión antes de cada componente
Cada impresión comienza con un análisis de distribución del calor basado en la dinámica de fluidos computacional (CFD), que pronostica las tensiones térmicas y los riesgos de deformación. El software calcula estructuras de componentes optimizadas topológicamente y con peso reducido, y genera automáticamente estrategias de impresión sin soportes. Este enfoque predictivo identifica posibles fuentes de error ya en la fase de planificación y ajusta los parámetros de impresión de forma preventiva, lo que no solo ahorra material y energía, sino que también aumenta significativamente la tasa de éxito en geometrías novedosas.
Supervisión en tiempo real de la aplicación del filamento con cámara industrial
Las imágenes termográficas de alta frecuencia, combinadas con mediciones de triangulación láser, supervisan continuamente el espesor de las capas y la aplicación del filamento. El análisis espectral del baño de fusión detecta inmediatamente las heterogeneidades del material, mientras que la resolución de píxeles de 5 µm identifica las irregularidades más pequeñas. En caso de anomalías críticas, la impresión se interrumpe inmediatamente, lo que contribuye de manera decisiva al control de calidad, especialmente en implantes médicos o componentes aerodinámicos.
Prevención de errores de impresión en geometrías complejas
Gracias a la tecnología patentada Adaptive Slicing Technology, se pueden reproducir con precisión incluso los socavados y las estructuras de paredes ultrafinas con un espesor inferior a 0,4 mm. El sistema calcula dinámicamente las rutas de impresión optimizadas, ajusta de forma continua el espesor de las capas entre 20 y 200 µm y controla las zonas de refrigeración locales. En las impresoras multieje, un sistema integrado de detección de colisiones evita daños en la máquina, mientras que los controles de velocidad adaptables al material evitan la rotura del filamento en los radios de curva, lo que es decisivo para las estructuras ligeras en la aviación.
Gemelos digitales para optimizar materiales y parámetros
Nuestra biblioteca virtual de materiales, con más de 500 perfiles de materiales, simula el comportamiento de cristalización y las propiedades mecánicas bajo cargas operativas. Los algoritmos de aprendizaje automático comparan nuevas geometrías con datos históricos de impresión y generan recomendaciones precisas sobre los parámetros. Los escenarios hipotéticos también permiten realizar pruebas virtuales de combinaciones de materiales exóticos antes de utilizar recursos reales, lo que supone una ventaja decisiva en el desarrollo de materiales compuestos sostenibles.
Base de datos centralizada de procesos como nexo de unión de todas las tecnologías
Como plataforma integradora, la base de datos versionada almacena todos los parámetros de impresión, los valores medidos por los sensores y los protocolos de calidad. El reconocimiento de patrones basado en IA identifica correlaciones ocultas entre las condiciones ambientales y los defectos de los componentes, mientras que los algoritmos predictivos pronostican el desgaste de las herramientas. Además, las interfaces de programación de aplicaciones (API) con los sistemas ERP permiten una integración perfecta en los ecosistemas de producción y los sistemas de gestión de calidad existentes.
Uso de inteligencia artificial para el control basado en datos
Los algoritmos de autoaprendizaje procesan valores empíricos de más de 15 millones de horas de impresión. Optimizan continuamente los perfiles de impresión anticipando los efectos de la inercia térmica y equilibrando dinámicamente las propiedades del flujo de material. Este enfoque de control inteligente reduce al mínimo las intervenciones manuales y garantiza una calidad reproducible incluso en tiradas largas.
Primera consulta gratuita
¿Desea obtener más información sobre la optimización de la impresión 3D con nuestra herramienta de control de procesos (PST)? Póngase en contacto con nosotros para una primera consulta gratuita o concierte directamente una sesión web sin compromiso. Nuestros expertos están a su disposición para analizar sus necesidades individuales y ofrecerle soluciones a medida para una fabricación aditiva más eficiente y fiable.
Patrick Wortner
Director general | MBA and Eng., Dipl.-Ing. (FH)
Preguntas frecuentes
¿Qué se entiende por optimización de la impresión 3D?
La optimización de la impresión 3D se refiere al uso estratégico de tecnologías de control digital para aumentar la eficiencia, la consistencia de la calidad y la sostenibilidad en la fabricación aditiva. La clave es la integración de una herramienta de control de procesos (PST) que, mediante simulación predictiva, supervisión en tiempo real y regulación basada en IA, reduce el consumo de material, aumenta la eficiencia energética y garantiza la calidad de los componentes en todos los ciclos de producción, lo que resulta especialmente importante en el caso de los componentes médicos o aeronáuticos.
¿Cómo funciona la herramienta de control de procesos (PST)?
El PST funciona como un circuito cerrado ciberfísico: antes de comenzar la impresión, simula las cargas termomecánicas en el gemelo digital y genera parámetros de impresión optimizados. Durante la impresión, cámaras industriales (5 µm/píxel) supervisan la aplicación del filamento y los sensores registran los gradientes de temperatura. Las desviaciones >0,2 mm activan correcciones automáticas mediante algoritmos de IA, que regulan de forma adaptativa la velocidad de impresión, la temperatura de la boquilla y la refrigeración en tiempo real. Todos los datos se documentan en una base de datos de procesos centralizada y se versionan.
¿Qué ventajas ofrece el software a las empresas?
- Mejora de la calidad: reducción de las tolerancias dimensionales a ±0,05 mm (referencia en tecnología médica)
- Reducción de costes: hasta un 92 % menos de reelaboración, 28 % de ahorro de material
- Eficiencia de recursos: hasta 17 kWh de ahorro de energía por cada impresión defectuosa evitada
- Escalabilidad: perfiles de impresión 100 % reproducibles para la producción en serie
- Sostenibilidad: balance ecológico transparente mediante la integración de TransPPParent
¿Qué tecnologías se utilizan en el PST?
- Simulación digital: análisis de distribución térmica basado en CFD y optimización topológica.
- Multisensorialidad: termografía de alta frecuencia + triangulación láser.
- Corte adaptativo: ajuste dinámico del espesor de capa para geometrías complejas.
- Digitalización de materiales: biblioteca virtual con más de 500 perfiles de materiales.
- Control mediante IA: algoritmos de autoaprendizaje a partir de más de 15 millones de horas de impresión.