Acelerar la innovación con la fabricación aditiva
Avances logrados en semanas
Yohann Rousselet: Director Global, Innovación Tecnológica en Baltimore Aircoil Company, Inc.
La creación de prototipos iterativos y rápidos con fabricación aditiva (también conocida como impresión 3D), cuando se emplea como parte de un proceso de innovación metódico, reduce drásticamente el tiempo de comercialización de nuevos productos. La velocidad y el bajo costo de la creación rápida de prototipos con fabricación aditiva permite diseñar y probar muchas versiones, comparar rápidamente diseños alternativos y mejorar y refinar iterativamente los diseños.
Nuevo producto revolucionario
Baltimore Aircoil Company (BAC) utilizó la fabricación aditiva para desarrollar el enfriador híbrido modular Nexus®, un gran avance en los sistemas de enfriamiento de fluidos híbridos para HVAC y aplicaciones industriales ligeras.
Una de las características de diseño diferenciadoras clave del Nexus Cooler es el diseño patentado DiamondClear®, que proporciona una autolimpieza continua, reduce significativamente los costos de mantenimiento del depósito de agua y reduce el volumen de agua de rociado hasta en un 60%. También puede ayudar a eliminar la necesidad de un tratamiento de agua tradicional.
Este rendimiento sin igual es el resultado de las innovaciones en el diseño de dos componentes críticos del diseño DiamondClear®:
Sistema de recolección de agua inclinada : el agua a alta velocidad que fluye de manera eficiente sobre canaletas y tapas de los extremos reduce la acumulación de incrustaciones y el crecimiento biológico.
Boquillas de pulverización a presión optimizadas : la distribución uniforme del agua sobre el intercambiador de calor maximiza el rendimiento.
Proceso de innovación acelerado
BAC y todas las unidades comerciales de la empresa matriz de BAC, Amsted Industries, emplean un proceso de innovación acelerado de cinco pasos. Las primeras tres etapas (ENMARCAR oportunidades de mercado, DESCUBRE conocimientos críticos e IDEA conceptos innovadores) informan y guían las etapas posteriores.
La cuarta etapa, ELABORAR prototipos rápidos, emplea la fabricación aditiva, entre otras herramientas, en un proceso iterativo de creación de múltiples versiones y exploración y evaluación de las principales alternativas y mejoras precisas.
La etapa final, soluciones validadas LAUNCH, utiliza prototipos impresos en 3D a gran escala con otros métodos para la prueba final y la validación del concepto.
Ideación de soluciones validadas en menos de 10 semanas
Durante la etapa de ELABORACIÓN, los prototipos de canalón para el sistema de recolección de agua en pendiente se imprimieron internamente en 3D, lo que permitió al equipo evaluar rápidamente las capacidades de gestión del agua de cinco diseños diferentes. Esta prueba, combinada con un análisis CFD (dinámica de fluidos computacional) detallado del comportamiento aerodinámico de múltiples diseños de los perfiles de canaleta, le dio al equipo la confianza necesaria para seguir adelante con el diseño seleccionado.
Para la etapa de LANZAMIENTO, BAC compró una impresora 3D más grande para cumplir con las capacidades de volumen de construcción para realizar pruebas a gran escala, y la recuperación de la inversión se realizó en menos de 6 meses. El desarrollo del primer prototipo de sistema de recolección de agua a gran escala se completó en menos de 10 semanas, desde la ideación hasta las pruebas de validación del primer prototipo a gran escala. Los diseños de producción final incluyeron piezas moldeadas por inyección y extruidas.
Además, la fabricación aditiva permitió al equipo reducir el tiempo de desarrollo de la boquilla de pulverización de 9 meses a 6 semanas. La impresión 3D in situ redujo el tiempo de entrega de la producción de boquillas prototipo de 2 a 4 semanas a menos de 24 horas, lo que acortó significativamente la duración del proceso de diseño iterativo. Las piezas finales de producción se moldearon por inyección.
Acelerar la innovación
La capacidad de fabricación aditiva interna es fundamental para controlar la calidad, el tiempo de entrega y el costo. La creación rápida de prototipos con fabricación aditiva brinda a los diseñadores e ingenieros más libertad para explorar soluciones creativas y probar conceptos con análisis empíricos, lo que da como resultado productos con avances revolucionarios en el rendimiento.
Con el éxito que BAC tuvo con el enfriador híbrido modular Nexus® y los productos posteriores combinado con el éxito que otras unidades comerciales de Amsted tuvieron con la fabricación aditiva, la empresa matriz de BAC, Amsted, creó tres laboratorios de fabricación aditiva compartidos que superan las capacidades de cada empresa individual.