Ossila acelera 5 veces el montaje gracias a la impresión 3D

El espectrómetro USB de Ossila se parece a cualquier otro: una pequeña caja negra, habitual en los laboratorios de investigación de todo el país, con aplicaciones en todo tipo de campos, desde la física a la biología. Y como cualquier otra, comparte los mismos requisitos.

"Una de las especificaciones que tenemos es que la caja tiene que ser realmente hermética a la luz. Tiene que ser una impresión muy densa", explica el Dr. David Coles, investigador y desarrollador de productos de Ossila. "El detector interior es tan sensible que hasta la más mínima cantidad de luz -unos pocos fotones que se cuelen por la tapa o por cualquier otro sitio- va a arruinar el sistema por completo".

Tradicionalmente, el método consistía en inyectar o mecanizar una caja y, a continuación, colocar y alinear a mano cada elemento óptico en su interior. Sin embargo, para una empresa Lean como Ossila, esto es tan costoso como laborioso. El equipo quería una solución diferente, así que recurrió a la impresión 3D de Materialise.

"Desde el punto de vista empresarial, los costes son una fuerte motivación para elegir la impresión 3D, pero eso es sólo una parte del atractivo", afirma el Dr. Coles. "Nos permite ser más atrevidos en nuestros diseños, hacerlos más complicados, lo que facilita mucho el montaje. Podemos hacer cosas que no serían posibles con el mecanizado tradicional".

Por supuesto, el equipo de Ossila no llegó a este punto de la noche a la mañana. El espectrómetro pasó por varias fases de desarrollo, incluido un modelo original diseñado para dos tecnologías muy diferentes.

"Nuestros diseños originales se hicieron de forma que también pudieran mecanizarse con CNC, por si la impresión en 3D no funcionaba. Por suerte, las reglas de diseño del CNC son muy similares a las del FDM, así que pudimos imprimir nuestros prototipos internamente", nos cuenta David.

"Pero en cuanto tuvimos nuestros primeros prototipos impresos correctamente, toda la dirección cambió: nos dimos cuenta de que es mucho mejor, mucho más fácil, así que abandonamos el requisito de la fresabilidad y nos centramos por completo en un diseño específico para la impresión en 3D."

Parte de este cambio en el diseño fue el paso de FDM a Multi Jet Fusion, con PA 12 visto como el material ideal. Esta combinación concreta ofrece la libertad de diseño tradicional asociada a la impresión 3D, una alineación de precisión nanométrica y la densidad que Ossila exige para impedir que entre la luz. Incluso el color -oscuro por naturaleza- ayuda a minimizar la luz parásita que rebota en el interior de la caja.

Y del mismo modo que esa combinación era perfecta para el espectrómetro, la comodidad de trabajar con Materialise era ideal para Ossila en su conjunto: fabricación ajustada y simplificada.

"Simplifica la vida al equipo de fabricación. Cuando hacemos pedidos, solemos necesitar las cosas con bastante rapidez. Materialise consigue el equilibrio perfecto entre tolerancias estrictas y plazos de entrega rápidos".

La construcción en sí es sencilla, ya que sólo consta de tres piezas: la caja principal, que contiene todos los elementos ópticos; una segunda pieza que se atornilla a la parte inferior de la caja principal; y una tapa para sellar el conjunto. Con las técnicas de fabricación tradicionales, esta cifra probablemente se duplicaría, o incluso superaría.

"Cada elemento óptico necesitaría su propio soporte, que tendríamos que fabricar y alinear por separado. Así que no sólo ha bajado el número de componentes, sino también la facilidad de fabricación. No necesitamos complicadas plantillas de alineación ni equipos especiales. Podemos introducir los componentes en el diseño y todo está prealineado con las tolerancias que necesitamos".

Como es lógico, esta facilidad de montaje compensa con creces.

"Hoy podemos construir uno de estos sistemas en menos de media hora", afirma el Dr. Coles. "Eso es al menos cuatro o cinco veces más rápido que si tuviéramos que alinear cada elemento óptico individualmente".

A lo largo de todo el proceso, los conocimientos y la experiencia de Materialise brillaron con luz propia para el Dr. Coles. La calidad y consistencia de la impresión han sido hasta ahora imposibles de igualar por otros.

"Hemos probado con otros fabricantes a lo largo del tiempo, pero parece que nadie puede conseguir las tolerancias correctas ni igualar la densidad que ustedes ofrecen. Evaluamos continuamente el proceso cada vez que aparece una nueva tecnología, pero no hemos encontrado nada que funcione ni de lejos tan bien como lo que obtenemos de Materialise. No sé lo como lo hacéis, pero a nosotros nos funciona".

Saber cuándo y dónde elegir la impresión 3D es una habilidad importante para cualquier empresa, y en Ossila no es diferente. Para el Dr. Coles y su equipo, la escala, el precio y el rendimiento son los principales impulsores, pero no cabe duda de que están encantados con todo lo que ofrece la tecnología.

"Nos estamos dando cuenta de que cuando profundizamos realmente en los requisitos de nuestros productos, no hay mucho que no podamos imprimir en 3D. La tecnología avanza tan rápido que es cuestión de tiempo puede que se convierta en el principal método de fabricación a baja escala.

"La calidad es tan buena que es absolutamente perfecta para la producción. Esto significa que el prototipo final es la primera versión; ya no hay que ajustar las tolerancias ni pasar por un segundo proceso de diseño con un especialista diferente. Podemos ponernos manos a la obra".

El espectrómetro USB de Ossila y otras herramientas ya están disponibles en el sitio web oficial.