El desarrollo de productos se está acelerando, lo que está provocando cambios en las reglas de diseño. El DMLS (sinterización directa por láser de metal) es un gran ejemplo de esto. Existe un potencial considerable para la sinterización directa por láser de metal en el sector de los dispositivos médicos. Sin embargo, al principio del proceso de diseño, se requiere una nueva mentalidad. Esto representa una de las transiciones que los diseñadores deben hacer al implementar nuevas tecnologías para hacer la fabricación y el diseño de dispositivos médicos más eficientes y efectivos.
Se puede ahorrar tiempo y costos al prototipar diseños en formas inusuales. La principal diferencia entre DMLS y otras impresiones 3D es que se utiliza metal real. Materiales como estos se han utilizado para aplicaciones industriales durante décadas.
A los profesionales del diseño les gusta este proceso porque pueden experimentar con formas orgánicas que no se pueden mecanizar fácilmente. Desarrollar partes corporales implantables a medida para el receptor, por ejemplo, es una perspectiva interesante. Se requeriría una máquina delicada de cinco ejes para construir estos implantes. Un reemplazo directo de DMLS puede imprimirse escaneando la estructura ósea real de una persona.
Las herramientas quirúrgicas en formas orgánicas también representan una oportunidad. Dependiendo de la aplicación, estos dispositivos pueden ser diseñados para moldeo por inyección de metal o fundición, ambos con costos de herramientas relativamente altos y tiempos de entrega que pueden durar semanas. Usando impresión 3D, podemos producir prototipos precisos de herramientas quirúrgicas manuales. La mayoría de las veces, puede llegar a un cirujano en 3 a 5 días. Todavía es más caro por pieza para cantidades mayores usar moldeo por inyección tradicional, pero aún es mucho más lento que un par de días para una cantidad menor.
Para la experimentación, el diseño y ver qué funciona, es fundamental contar con atributos de tiempo, ahorro de costos y libertad de diseño. El ciclo de ingeniería puede reducirse a solo un par de días para estos dos tipos de productos.
Sin embargo, esto requiere una forma diferente de pensar. Durante la fase de diseño, debes abordarlo de manera diferente. Durante el proceso de construcción, uno de los mayores ajustes es cómo manejar las tensiones internas. Esto implica fundir un polvo metálico a temperatura ambiente, seguido de un enfriamiento rápido. Durante el proceso de construcción, hay un cambio rápido que pone tensión en todas las capas. Durante la construcción, la pieza se curva hacia arriba.
Como método para minimizar los efectos no deseados de este proceso, es esencial determinar qué orientación proporcionará la superficie transversal más consistente (decidir cómo debe posicionarse la pieza durante las diferentes fases de la construcción), así como añadir elementos de soporte estructural generados durante la construcción.
Después de la construcción, cada pieza pasa por un ciclo de alivio de tensiones en un horno. Esto evita que las piezas se deformen después de ser retiradas de los soportes estructurales y de la placa de construcción. También es importante retirar el soporte de construcción del plan de construcción. Es crucial organizar las piezas para que la eliminación del soporte pueda lograrse con herramientas manuales o mecanizado secundario.
La aplicación Layers proporciona directrices de diseño para ayudar a sus clientes a identificar señales de alerta durante el diseño. Durante la evaluación, cada pieza se evalúa para su capacidad de impresión general y, cuando es necesario, se realizan ajustes en el diseño. Es crucial para el diseñador saber cómo debe orientarse la pieza durante la construcción cuando se diseña específicamente para el DMLS.
Inicialmente, debes pensar en las trayectorias de herramientas y las líneas de separación. El diseño para DMLS debe centrarse en utilizar la menor cantidad de material posible, así como en integrar características autoportantes. Nosotros en Layers.app hemos creado una excelente guía de diseño para ayudar a los nuevos usuarios a orientarse en la dirección correcta.
