Ford recurre a la impresión 3D SLA y SLS para el Explorer eléctrico

Ford, uno de los mayores fabricantes de automóviles del mundo, se ha fijado un ambicioso objetivo. La empresa aspira a tener una gama de vehículos de pasajeros totalmente eléctricos en la UE para 2030. A la cabeza de esta iniciativa se encuentra el nuevo Ford Explorer eléctrico, cuyos prototipos se fabricaron con impresoras 3D SLS y SLA de Formlabs.

Más concretamente, la impresión 3D se adoptó en el Centro de Tecnología Rápida de PD Merkenich, responsable del diseño de los modelos de turismos de Ford, como el Fiesta, el Focus y el Kuga, especialmente durante la creación de prototipos. Es aquí donde la empresa utilizó la Form 4 y la Form 3L, entre otras soluciones de Formlabs, para la producción del Explorer. Esto permitió utilizar diferentes procesos y materiales de fabricación para producir prototipos de espejos, asas, puertos de carga y partes del salpicadero.

Las piezas impresas en 3D.

El Centro de Tecnología Rápida de Ford produce prototipos de tamaño real, lo que requiere el uso de varias máquinas. Por ello, el centro cuenta con máquinas de moldeo por inyección, herramientas de conformado, diversas herramientas sustractivas y, por supuesto, impresoras 3D. Desde 1994, cuando la primera planta de Ford se equipó con una impresora SLA, el uso de la fabricación aditiva se ha ampliado rápidamente para incluir FDM, SLS e impresión 3D de metal. La primera impresora Formlabs que se utilizó fue la Form 2, seguida más tarde por otras soluciones de escritorio, la Form 3L de gran formato y, por último, la Form 4 MSLA.

La impresión 3D para el Ford Explorer eléctrico

Pero, ¿cómo se llevó a cabo esta asociación entre Ford y Formlabs? Al parecer Ford quedó impresionado por la velocidad de la Form 4. Con esta solución, los prototipos podían crearse y entregarse más rápidamente, permitiendo procesar más pedidos en menos de un día. Bruno Alves, Ingeniero de Desarrollo AM/IM de Ford Motor Company, amplió la información: “La velocidad y la versatilidad de materiales de la Form 4 nos permiten crear múltiples prototipos y ayudas a la fabricación cada día. La impresora ya ha cambiado nuestra forma de diseñar y producir piezas, ayudándonos a impulsar la eficiencia en el desarrollo de nuestros productos”.

Sin embargo, la empresa también aprovechó otras impresoras 3D de la marca. En concreto, la Form 3L para piezas más grandes, incluidas las de la carrocería exterior del vehículo, y la Fuse 1+ por su velocidad y facilidad de uso, con la que se fabrican varias piezas mecánicas y ensamblajes. Además, la empresa probó la solución automatizada de limpieza y pulido Fuse Blast-SLS Workflow, que simplifica considerablemente el postratamiento.

Cada manilla tiene dos componentes de goma para amortiguación y aislamiento.

La impresión 3D se convirtió así en una parte integral del proceso. Por ejemplo, se determinó que la tapa de carga sólo podía fabricarse con la Fuse 1 + 300 W. “Para esta tapa de carga era importante utilizar SLS, basándonos en que necesitábamos una pieza funcional que nos permitiera probar los mecanismos. Es un diseño realmente complejo que no podemos producir de ninguna otra forma. No podemos fresar esta pieza. No podemos utilizar el moldeo por inyección para producir solo algunas muestras. Así que la mejor manera es imprimir en un material que podamos probar físicamente”, confirma Alves.

Además, Ford combina métodos de fabricación tradicionales con herramientas impresas en 3D para seleccionar el mejor proceso para cada aplicación y optimizar el uso del material, el coste, la eficiencia y la velocidad. Los componentes de goma para el conjunto del tirador de la puerta del Explorer se fabricaron utilizando insertos de molde impresos en 3D y moldeo por inyección.

El puerto de carga es demasiado complejo para crear un prototipo utilizando cualquier otro método.

Ford tiene previsto seguir probando nuevas tecnologías y procesos de moldeo por inyección, incluidos nuevos materiales, métodos y máquinas. Como los competidores aceleran constantemente el proceso de desarrollo, Ford ve la necesidad de producir también más rápido. Así pues, la fabricación aditiva desempeña un papel crucial para mantenerse a la altura de la competencia y acortar los plazos de desarrollo.

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*Créditos de todas las fotos: Ford/Formlabs