Casos de éxito con MarkForged

Casos de éxito
Markforged
Piezas tan fuertes
como el metal

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Charles es creador e inventor del Chibi-Miĸuvan, el vehículo eléctrico con el que compite en la
Power Racing Series. Este vehículo es un excelente ejemplo de tecnología y metodología a partir de
una mezcla de piezas comerciales e industriales sin relación entre sí
El ensamblaje del volante de Charles Guan, reforzado
con fibra de vidrio, tardó 24 horas en imprimirse en 3D y
aguanta 800 N de fuerza durante las carreras de la
Power Racing Series. Los materiales requeridos para
las tres piezas son 500 cm3
de nylon y aproximadamente
25 cm3
de fibra de vidrio. El ensamblaje maneja
fácilmente las fuerzas y un sistema total de masa de
160 kg, incluyendo el conductor.
La velocidad tope del Chibi-Mikuvan es 25 mph, y la
carga radial aproximada alcanza los 800 nudos por
rueda, mientras que el esfuerzo de torsión estimado en
la superficie del eje de talón es de 5 N·m. El nylon se
flexionó cuando las fuerzas alcanzaron el tope, pero
no falló nunca. Charles ganó el Power Racing Series
Road Course en la Detroit Maker Faire 2015.
Charles Guan Chibi-Mikuvan
Impresión 3D de un nudillo de dirección reforzado de nylon
y fibra de vidrio

MIMO, imprimiendo las piezas perfectas
El monitor de sueño para bebés Mimo depende de una
pequeña tortuga. Alojado dentro de esta criatura de
plástico está el “cerebro” de este producto, un monitor
del sueño y la respiración que envía información y
alertas a los padres.
Pero la solución de fabricación inicial se convirtió
rápidamente en una pesadilla cuando la fuerza de la
prensa automatizada empezó a rajar y romper los
moldes, produciendo objetos inutilizables.
Usando la Mark One, los moldes impresos reforzados
con fibra resistieron la fuerza de la prensa y mejoraron
la consistencia del producto.
Una vez que han solventado este problema crítico de
fabricación, Mimo se centra en usar la Mark One para
acelerar su proceso de prototipado, e incluso está
explorando la posibilidad de imprimir piezas finales
para un mayor control y personalización de su línea de
productos en expansión.
“Al principio nos hicimos con una Marĸ One para imprimir calentadores de botellas a alta
temperatura. Pero cuando vimos lo fuertes que eran las piezas, empezamos a imprimir herramientas
y equipamiento”

SNOTBOT, piezas de repuesto disponibles en los rincones
más lejanos del océano
El ingeniero Drew Bennett está implicado en una
misión para salvar las ballenas con su propio dron
autónomo: SnotBot. Sobrevolando por encima de las
ballenas en la superficie marina y recogiendo muestras
de mucosidad de sus respiraciones, puede conseguir
de forma no invasiva tanta información como con una
muestra sangre.
SnotBot es un dron de alto rendimiento, pero por
desgracia el motor de aterrizaje no puede soportar los
rigores de aterrizajes oceánicos. Las piezas se rompen
con frecuencia y hay que esperar semanas hasta
recibir repuestos de los proveedores.
Gracias a las fibras de refuerzo de la Mark One, Drew
fue capaz de:
• Optimizar el material del motor de aterrizaje para
cumplir con los exigentes requisitos mecánicos del
entorno marítimo.
• Reducir el tiempo de producción de 11 semanas a 5
horas.
• Reducir los costes de fabricación hasta 10 veces.
Drew se prepara para expediciones oceánicas a través
de áreas remotas del Hemisferio Occidental para
estudiar ballenas en peligro. Durante las semanas en
las que esté a bordo, la Mark One le dará todas las
opciones de fabricación necesarias para reemplazar
inmediatamente piezas rotas y diseñar de forma
adaptativa otras nuevas para mantener su misión.
“Esta impresora nos da la independencia de iterar e implementar directamente nuestros diseños
con material composite, sin depender de vendedores o de los procesos tradicionales que suponen
mucho tiempo”
Kevlar reforzando tren de aterrizaje Probando prototipo SnotBot en el mar

VEHÍCULOS DE PROPULSIÓN HUMANA, fabricación al
alcance de la mano
En el sector educativo, a menudo tenemos que hacer
frente a plazos y recursos presupuestarios limitados, e
incluso a una experiencia de fabricación aún más
limitada, siempre estamos buscando modos de hacer
más con lo que tenemos. Nuestros métodos de
fabricación actuales se limitan a procesos tradicionales
como mecanizado CNC, que resulta caro y requiere
mucho tiempo.
El equipo Olin College Human Powered Vehicles
(HPV) tiene que construir cada año un vehículo de
calidad para una competición nacional con gran
competitividad.
La Mark One pone el diseño y la fabricación al alcance
de todo tipo de estudiantes, permitiéndoles aprovechar
plenamente nuestra principal baza: la fuerza colectiva
del equipo.
La Mark One proporciona una ventaja competitiva y
permite al equipo de HPV evitar el impacto de los
métodos tradicionales de fabricación en el aspecto
temporal y presupuestario. Permite crear piezas finales
fuertes que soporten las exigentes pruebas a las que
se debe enfrentar el equipo.
“A veces el mecanizado conlleva demasiado tiempo y dinero, y la Marĸ One nos permite que incluso
los primeros cursos usen sus propias piezas en el vehículo”

P3CARBON, velocidad, fuerza y personalización que vende
Más ligero, más fuerte y más rápido. Ese es el objetivo
para cada componente de una motocicleta de carreras.
Pero el tiempo que lleva prototipar y fabricar estas
piezas puede poner rápidamente a una empresa en el
último lugar, y rápidamente. P3Carbon necesitaba
introducirse en la impresión 3D, y pensó que las piezas
impresas con refuerzo solo funcionarían para hacer
prototipos. Utilizando la Mark One han podido solucionar
este problema al completo, creando piezas finales y
funcionales que pueden vender y enviar de inmediato.
Hoy P3Carbon tiene su impresora Mark One funcionando
todo el día, prototipando nuevas piezas y creando
piezas finales. La compañía puede responder a las
demandas de los clientes y a picos de producción en
pocas horas, y personalizar cualquier pieza según las
especificaciones del cliente.
“Ahora podemos recibir una petición de un cliente o una idea interna, y dos días más tarde tener la
pieza en nuestro catálogo y lista para venderse”
Tapón de chasis, impreso y teñido

Herramientas
Piezas a medida listas en un día y a bajo coste
No eres nuevo en esto y ya sabes lo que necesitas.
Puedes diseñar las herramientas en unas pocas horas
y ahora, con la Mark One, imprimir piezas fuertes y
ponerlas a trabajar mañana mismo.
Núcleo duro con carcasa blanda
Reduce el ratio de desechos y defectos. La carcasa de
baja fricción proporciona una superficie de contacto
ideal, mientras que el núcleo reforzado con fibra aporta
resistencia y precisión para asegurar la calidad.
Usa tus diseños CNC
Las piezas impresas en composite pueden reemplazar
directamente a menudo piezas mecanizadas de
aluminio.
Electrónica integrada
A veces ocurren errores y cuestan mucho dinero. Las
etiquetas RFID integradas ayudan a asegurarnos de
que todas las herramientas de tu taller cumplen con su
función. Repite procesos rápidamente con un control
total de tu línea de ensamblado.

Abrazadera espacial
En la Estación Espacial Internacional (ISS) las piezas de
repuesto son muy caras – cada kilo extra de masa que
deba mandarse a la órbita cuesta miles de dólares, y
un reabastecimiento requiere meses de planificación
para lanzar el siguiente cohete con suministros. Por eso
la NASA puso una impresora 3D en el espacio. La
habilidad de imprimir piezas funcionales significa que
una pequeña masa de material imprimible en 3D se
puede convertir en un diverso rango de piezas bajo
demanda, conllevando potencialmente misiones más
baratas y seguras.
El año pasado la NASA patrocinó una competición de
diseño 3D con GrabCAD para diseñar una abrazadera
de interfaz entre el sistema aeroespacial de montaje de
rieles que recorre las paredes de la ISS y los pasamanos
IVA (aluminum intravehicular activity) que usan los
astronautas para moverse alrededor de la ISS. El objetivo
fue imprimir en 3D algunos de los diseños resultantes
del concurso en ABS para la impresora 3D de la ISS, aun
a pesar de que el ABS puede no ser lo suficientemente
fuerte como para perdurar en el espacio. Sin embargo,
en Markforged pensaron que aún se podía hacer una
mejor abrazadera.
El pasamanos IVA utilizado a lo largo de toda la Estación Espacial Internacional

Sobre la pieza
• Los plásticos de ingeniería de Markforged son
mucho más fuertes que los materiales impresos en
3D y proporcionan una funcionalidad completa al
ensamblaje a una fracción del coste de los métodos
tradicionales de fabricación, como el moldeo por
inyección o el mecanizado CNC.
• Las propiedades del material complementan el
objetivo del diseño de la abrazadera, en lugar de
suponer limitaciones que haya que salvar a través del
diseño.
• La base de la abrazadera debe ser rígida y
duradera. Mientras que esta pieza debe ser
mecanizada, la impresión 3D aporta las ventajas de
una fabricación rápida y barata, sin costes añadidos
por complejidad geométrica. Usar Onyx permite
un diseño rígido y fuerte, pero también muy
ligero (un factor clave para los viajes espaciales).
• El brazo de la pinza es un cerrojo flexible que
permite encajar o desencajar el resto del
ensamblaje para posicionarlo o quitarlo. El Nylon
de Markforged proporciona la flexiblidad
requerida, así como la dureza para asegurar
durabilidad y una larga vida a la pieza (algo
necesario en la estación espacial).
• Interfaz estructural entre los rieles aeroespaciales
estándar y los pasamanos IVA, vitales para todos los
aspectos relacionados con el movimiento en la vida
diaria en el espacio.
Costes
• Impreso con Markforged:
• Brazo (Nylon): 6,05 $.
• Base (Onyx): 7,64 $.
• Total: 13,69 $ por pieza.
• Fabricación tradicional (asumiendo una cantidad de
10 unidades):
• Brazo (PA6 moldeado): 3.859 $ por herramientas,
5,16 $ por pieza.
• Base (mecanizada): 484 $ (6061 Al).
• Total: 875,06 $ por pieza.

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