¿Cómo fabricar un producto nuevo?
Los procesos de fabricación incluyen desde métodos manuales tradicionales hasta tecnologías avanzadas y automatizadas. Estos procesos pueden clasificarse de muchas maneras, pero las categorías más comunes se basan en el tipo de material y en la cantidad de unidades a producir. Esto se debe a que muchas técnicas de fabricación implican una inversión inicial significativa.
En este artículo, nos centraremos primero en los materiales y sus procesos asociados, pero al final también encontrarás una clasificación basada en las cantidades de producción.
Es fundamental conocer las técnicas disponibles para cada tipo de material, ya que su elección depende principalmente de factores como la rigidez y las propiedades electromagnéticas. Por ello, comprender qué procesos de fabricación son adecuados para un material en particular resulta clave para el desarrollo de cualquier producto.
Fabricación metálica:
Los metales son fundamentales en la industria debido a su resistencia y durabilidad. Los procesos de fabricación de piezas metálicas son esenciales para crear componentes de alta precisión y rendimiento, utilizados en estructuras arquitectónicas, vehículos avanzados y dispositivos electrónicos que forman parte de nuestra vida diaria.
Fundición
Implica derretir el metal y verterlo en un molde donde se solidifica. Es ideal para piezas con geometrías complejas y producción en masa. Permite trabajar con una amplia gama de metales y aleaciones. Sin embargo, el acabado superficial no es bueno y en la mayoría de los casos hay que hacer un tratamiento en CNC posterior.
Productos: Grifos o válvulas
Forjado
El forjado consiste en deformar el metal mediante fuerzas de compresión, generalmente en caliente, para mejorar sus propiedades mecánicas. Es utilizado para fabricar piezas que requieren alta resistencia. Este proceso se puede usar como postproceso o como el proceso de fabricación principal
Productos: Bielas o tenazas
CNC o fabricación por arranque de viruta
Consiste en un proceso de eliminación de material para obtener la forma deseada. Las máquinas Control Numérico por Computadora permiten alta precisión y repetibilidad en operaciones como torneado, fresado y CNC de 3 ejes, siendo esenciales para piezas con tolerancias estrictas.
Productos: Moldes o Ejes
Corte lásery plegado
Estas dos técnicas en la mayoría de los casos van de la mano, ya que mientras el corte láser ofrece precisión y rapidez en el corte de metales. El plegado da forma permanente a las láminas metálicas tras su corte, permitiendo fabricar estructuras complejas.
Productos: Estructuras o bases
Soldado
La soldadura consiste en la unión de piezas metálicas mediante la aplicación de calor y, en ocasiones, presión, formando estructuras más complejas y resistentes que no podrían haberse creado de otra manera.
Producto: Paneles de control o fabricación de máquinas industriales
Estampado
El conformado en frío donde se aplica presión sobre una lámina metálica mediante una prensa y una matriz para darle una forma específica. Este método es altamente eficiente para la producción en masa de piezas planas o con geometrías sencillas, como paneles, cubiertas y elementos estructurales.
Productos: Carrocerías de coches, carcasas de ordenadores.
Fabricación de piezas de plástico:
Los plásticos ofrecen versatilidad y economía, siendo esenciales en multitud de productos desde envases hasta componentes electrónicos. Existen varios procesos de fabricación de plásticos que varían según el número de unidades a producir y la complejidad de las formas requeridas. Entre ellos, el moldeo por inyección se considera el método más común para la producción en serie debido a su eficiencia y capacidad para crear piezas con detalles precisos.
Moldeo por inyección
Este proceso implica inyectar plástico fundido en un molde cerrado. Es ideal para producir grandes volúmenes de piezas con alta precisión y acabado superficial excelente. Se puede considerar la forma más común de producir plásticos en serie.
Productos: piezas de LEGO o cargadores
Termoformado
El termoformado calienta una lámina de plástico hasta que es maleable y luego se forma sobre un molde. Es adecuado para fabricar envases y carcasas de manera rápida y económica.
Productos: Maletas o fabricación de envases de plástico
Soplado
El moldeo por soplado es utilizado para fabricar productos huecos como botellas y recipientes, inflando plástico fundido dentro de un molde.
Productos: Botellas de bebidas bollas
Fabricación de plásticos por Impresión 3D:
La impresión 3D permite crear piezas de plástico mediante la superposición de capas, ideal para prototipos y producción de geometrías complejas o personalizadas. Las posibilidades son infinitas sin embargo tiene un comportamiento mecánico más limitado.
Productos: Jarrones o prototipos
Rotomoldeo
implica colocar una cantidad determinada de material en un molde hueco calentado. Posteriormente, el molde se rota lentamente, lo que permite que el material ablandado se disperse y se adhiera uniformemente a las paredes internas del molde. Es el método de fabricación más barato para fabricar grandes objetos.
Productos: Tanques agrícolas o muebles de jardín huecos
Extrusión plásticos
La extrusión de plástico permite fabricar piezas continuas y resistentes, ideales para productos de uso cotidiano y producción en masa con geometrías simples y precisas.
Productos: Tubos, perfiles y piezas técnicas.
Procesos de fabricación de composites:
Los composites combinan materiales para obtener propiedades superiores, siendo ligeros y resistentes, ideales para sectores como aeronáutica y automoción.
Moldeo por transferencia de resina
Este proceso de fabricación inyecta resina en un molde que contiene fibras de refuerzo, produciendo piezas con excelente integridad estructural y acabados de alta calidad.
Productos Carrocerías o palas aerogeneradores
Procesos en molde abierto
Incluyen técnicas como la laminación manual, donde las fibras y la resina se aplican en un molde abierto, adecuado para piezas grandes y series limitadas.
Productos: Barcos o piscinas
Procesos de fabricación para productos cerámicos:
Las cerámicas son materiales duros y resistentes al calor, utilizados en aplicaciones que van desde la construcción hasta componentes electrónicos.
Extrusión
La extrusión fuerza la mezcla cerámica a través de una boquilla para crear formas continuas, como tubos o ladrillos, siendo eficiente para producción en masa.
Productos: Ladrillos o azulejos
Barbotina
La colada en barbotina vierte una mezcla líquida de cerámica en moldes porosos, permitiendo crear formas complejas como vajillas y figuras decorativas.
Productos; figuras decorativas o retretes
Fabricación de productos de vidrio
El vidrio es esencial en múltiples industrias gracias a su transparencia y resistencia.
Laminado
El laminado une varias capas de vidrio con materiales intermedios para mejorar propiedades como la resistencia y la seguridad, común en parabrisas y vidrios de seguridad.
Productos: Parabrisas o vidrios de seguridad
Soplado
El soplado de vidrio permite crear objetos huecos inflando vidrio fundido, desde piezas artesanales hasta botellas y recipientes industriales.
Productos: fabricación de botellas de vidrio jarrones
Procesos de fabricación según las unidades
La elección del proceso también depende del volumen de producción. Para series pequeñas, la impresión 3D o la colada al vacío son ideales por su flexibilidad y menor coste inicial. En grandes volúmenes, procesos como el moldeo por inyección o la fundición son más eficientes y rentables.
| Volumen de Producción | Procesos Recomendados |
| 1 a 50 unidades | Impresión 3D, Colada al Vacío, CNC, Termoformado, Molde Abierto, Laminación Manual, Moldeo por Transferencia de Resina, Rotomoldeo |
| 50 a 5000 unidades | Fundición, Forjado, Corte Láser, Soldadura, Termoformado, Soplado, Extrusión, Barbotina, Estampado, CNC, Rotomoldeo |
| 5000 en adelante | Moldeo por Inyección, Fundición, Forjado, Estampado, Corte Láser y Plegado, Extrusión, Laminado, Soplado, CNC, Soldadura |
La separación en tres grupos se basa en el volumen de producción y su impacto en los costes y la eficiencia:
- 1 a 50 unidades: Para prototipos o tiradas pequeñas, se eligen procesos flexibles y de bajo coste inicial, como impresión 3D, colada al vacío o CNC, ya que no requieren moldes costosos.
- 50 a 5000 unidades: Ideal para series medianas, donde se equilibran costes y productividad. Procesos como fundición, forjado o termoformado son eficientes sin grandes inversiones.
- 5000 en adelante: Para producción masiva, se usan procesos con alta inversión inicial pero bajo coste unitario, como moldeo por inyección, estampado o extrusión, maximizando la rentabilidad.
Esta clasificación facilita la selección del proceso según las necesidades y recursos del proyecto.
Criterios para Elegir el Proceso de Fabricación Adecuado
La selección del proceso adecuado es crucial para optimizar costes, calidad y tiempo de producción.
Consideraciones técnicas
Es fundamental evaluar las especificaciones del producto: material, geometría, tolerancias y propiedades mecánicas. También se debe considerar la disponibilidad de tecnología y experiencia en los procesos.
Sostenibilidad
Optar por procesos que minimicen el impacto ambiental es cada vez más importante. Esto incluye reducir el consumo de energía y materiales, gestionar adecuadamente los residuos y considerar el ciclo de vida del producto.
Producción Aditiva de plásticos y metales (Impresión 3D)
La impresión 3D no solo ha revolucionado la forma en que fabricamos hoy; está sentando las bases de un futuro increíblemente prometedor. Tecnologías como el Sinterizado Selectivo por Láser (SLS) y el Sinterizado Directo de Metal por Láser (DMLS) han ampliado los límites, permitiendo crear piezas con geometrías imposibles para métodos tradicionales, y esto es solo el comienzo.
Imagina un mundo donde puedas fabricar repuestos en remoto, imprimir componentes personalizados en tu propia casa o revolucionar industrias enteras con estructuras ligeras, sostenibles y hechas a medida. La producción aditiva desafía la lógica de la fabricación masiva, apostando por series cortas, adaptaciones únicas y una integración perfecta con la inteligencia artificial para optimizar diseños.
Conclusión sobre los procesos de fabricación
En la industria actual, la elección del proceso de fabricación adecuado es crucial para el éxito de cualquier producto. Cada técnica, desde el conformado de metales hasta la producción aditiva, ofrece ventajas específicas que pueden influir significativamente en la calidad, el coste y la sostenibilidad del producto final. Al entender las particularidades de cada proceso y considerar factores como las unidades a producir, el impacto ambiental y los costes de fabricación, las empresas pueden optimizar sus operaciones y mantenerse competitivas en un mercado global cada vez más exigente.
Es importante relacionar estos aspectos con una gestión eficiente de los recursos financieros. Los costes de fabricación no solo determinan el precio final del producto, sino que también afectan la rentabilidad y la capacidad de inversión en innovación. Para profundizar en cómo los costes influyen en la toma de decisiones y en la selección de procesos, te invitamos a consultar nuestro artículo sobre los costes de fabricación.
La innovación y la adaptabilidad en los procesos de fabricación no solo permiten convertir ideas en realidades tangibles, sino que también impulsan el desarrollo industrial hacia un futuro más eficiente y sostenible. Al integrar consideraciones económicas y técnicas, las empresas pueden lograr un equilibrio óptimo que les permita prosperar en un entorno competitivo y en constante evolución.
Preguntas frecuentes sobre los procesos de fabricación
El tiempo varía según la complejidad del diseño, el proceso de fabricación elegido y la cantidad de piezas necesarias. En promedio, para productos medianamente complejos, el proceso puede tomar entre 8 y 16 semanas desde el diseño inicial hasta la entrega de los primeros lotes fabricados. Este proceso esta más detallado en el artículo de los costes de fabricar un producto.
Trabajamos con proveedores especializados en tiradas pequeñas tanto en España como en países emergentes como China. Estas opciones incluyen procesos como impresión 3D, mecanizado CNC y moldes de silicona de bajo coste, ideales para prototipos o series limitadas.