Cómo fabricar piezas heredadas

¿Qué son las piezas heredadas?

El término "piezas heredadas" se refiere a componentes o equipos obsoletos u obsoletos que ya no se utilizan o fabrican comúnmente. Sin embargo, es posible que aún estén en servicio debido a la necesidad de mantener máquinas más antiguas o respaldar los procesos de fabricación existentes.

¿Qué industrias utilizan la mayoría de las piezas heredadas?

Varias industrias todavía dependen en gran medida de piezas heredadas debido a la longevidad de sus equipos y la necesidad de mantener sistemas más antiguos. Algunas de las industrias que utilizan la mayoría de piezas heredadas incluyen las siguientes.

• Aeroespacial y defensa.Las aeronaves y los equipos militares suelen tener una larga vida útil, y mantener sus capacidades operativas requiere obtener y utilizar piezas heredadas, como componentes mecánicos de control de vuelo y piezas de motores más antiguas.
• Automotor.Los automóviles clásicos y los modelos de automóviles más antiguos pueden requerir piezas heredadas, como carburadores, puntos de encendido y bombas de combustible mecánicas. Energía y utilidad. Las plantas de energía, las redes eléctricas y otras infraestructuras de servicios públicos pueden tener equipos con una vida útil prolongada, lo que requiere el uso de piezas heredadas, como álabes de turbinas, aparamenta y relés eléctricos.
• Fabricación industrial.Ciertas maquinarias y equipos industriales pueden seguir utilizándose durante períodos prolongados, dependiendo de piezas heredadas, como rodamientos de bolas y engranajes mecánicos, para reparaciones y reemplazos.
• Cuidado de la salud.Los dispositivos y equipos médicos, particularmente en campos como la radiología o el diagnóstico, pueden tener ciclos de vida largos, lo que requiere acceso a piezas heredadas, como tubos de rayos X y sensores analógicos, para reparaciones. Transporte ferroviario. 
• Transporte ferroviarioLos sistemas .a menudo tienen una larga vida útil, lo que genera la necesidad de piezas heredadas, como equipos de señalización, sistemas de frenos y accesorios de iluminación, para un funcionamiento seguro y confiable.

¿Qué desafíos plantean las piezas heredadas para las empresas?

Debido a que las piezas heredadas son difíciles de encontrar o ya no se producen, reemplazarlas puede resultar costoso y llevar mucho tiempo. La capacidad de fabricar piezas de repuesto heredadas permite a las empresas continuar funcionando sin interrupciones significativas o la necesidad de una revisión completa en términos de procesos o maquinaria.

Uso de ingeniería inversa para fabricar piezas heredadas

La creación de piezas heredadas “nuevas” a menudo requiere ingeniería inversa de una pieza heredada existente. Para hacerlo, puedes seguir estos pasos generales.

• Escaneo 3D: utilice la tecnología de escaneo 3D para crear un modelo 3D digital de la pieza heredada. Esto se puede hacer mediante métodos como el escaneo láser o el escaneo con luz estructurada.
• Cree un modelo CAD. Convierta los datos del escaneo 3D en un modelo CAD utilizando un software especializado. Este modelo CAD representa la geometría y las dimensiones de la pieza heredada. Análisis de materiales. Identificar los materiales utilizados en la parte heredada.
•  Es posible que se requieran pruebas y análisis de materiales para determinar las propiedades mecánicas del material original.
• Análisis funcional. Estudiar la funcionalidad y el rendimiento de la pieza heredada. Esto implica comprender cómo interactúa la pieza con otros componentes y con el sistema en general.
• Identificación de métodos de fabricación. Investigue los procesos de fabricación utilizados para crear la pieza heredada original. Esta información ayuda a seleccionar métodos de fabricación modernos apropiados.
• Prototipado y pruebas. Cree prototipos de la pieza de ingeniería inversa utilizando el modelo CAD. Probar los prototipos para validar su rendimiento y funcionalidad.
• Refinamiento y optimización. Ajuste el diseño de ingeniería inversa basándose en los resultados de las pruebas y los comentarios. Optimice el diseño para fabricación, costo y rendimiento.
• Producción. Con el diseño y la documentación finales de ingeniería inversa, comience la producción utilizando métodos y materiales de fabricación modernos. 

Selección de materiales para piezas heredadas

Los materiales utilizados para crear piezas heredadas variarán según el tipo de componente y su aplicación prevista. Sin embargo, no es necesario utilizar el mismo material con el que se fabricó originalmente la pieza heredada. De hecho, puede ser mejor utilizar un material diferente, más moderno, que presente propiedades similares o de mayor rendimiento que el original.

Algunos materiales comunes utilizados para crear piezas heredadas de reemplazo incluyen:

• Rieles. Para componentes mecánicos y eléctricos se utilizan habitualmente varios tipos de metales, como acero, aluminio, cobre, latón, bronce y aleaciones de níquel.
• Plástica. A menudo se utilizan diferentes tipos de plásticos como polietileno, polipropileno, nailon y policarbonato para piezas no metálicas. Compuestos. 
• Los materiales compuestos, que son combinaciones de dos o más materiales, pueden proporcionar propiedades específicas adecuadas para aplicaciones particulares.

Métodos de fabricación para piezas heredadas.

Debido a que las tecnologías de fabricación modernas han cambiado significativamente con el tiempo, algunas piezas heredadas pueden resultar difíciles de reproducir utilizando el método original. Esto podría deberse a cambios en los materiales, las técnicas de producción o la disponibilidad de habilidades involucradas en procesos de fabricación más antiguos. Sin embargo, a continuación se muestran algunos métodos de fabricación comunes para piezas heredadas que todavía se utilizan comúnmente en la actualidad.

• Mecanizado CNC. Las piezas heredadas que se fabricaron a partir de metales u otros materiales mecanizables pueden haberse producido mediante diversos procesos de mecanizado, como fresado, torneado, taladrado y rectificado.
• Fundición. Los procesos de fundición, como la fundición a presión, se utilizan a menudo para crear piezas hechas de metales o determinadas aleaciones. Se pueden producir piezas de repuesto únicas mediante diversas técnicas de mecanizado que coinciden con lo que ofrecen la mayoría de las formas de fundición. Moldeo por inyección. Para piezas heredadas hechas de plástico o ciertos polímeros,
•  El moldeo por inyección es un método común para la producción en masa. Para reemplazar pequeños volúmenes de piezas moldeadas por inyección, suele ser preferible el mecanizado CNC o incluso la impresión 3D.
•  Soldadura y unión. El ensamblaje de piezas mediante soldadura fuerte o soldadura fuerte se usaba comúnmente en la fabricación tradicional.
• Fabricación aditiva. Si bien la impresión 3D es una tecnología comparativamente nueva, es útil para crear prototipos de ingeniería inversa para probar la funcionalidad de una pieza antes de su uso. Ciertas tecnologías de impresión 3D también son excelentes para piezas de producción de repuesto.

Diseño para capacidad de fabricación y piezas heredadas

El diseño para la capacidad de fabricación implica optimizar el diseño de un producto para facilitar una fabricación eficiente y rentable. Cuando se trata de piezas heredadas, es necesario adaptar los diseños para adaptarlos a técnicas, materiales y equipos de fabricación más antiguos.

A continuación se ofrecen algunos consejos para utilizar el análisis DFM para minimizar los costos de sus piezas heredadas.

• Compatibilidad con equipos existentes. Al incorporar piezas heredadas en un nuevo diseño, es esencial garantizar la compatibilidad con los equipos y procesos de fabricación existentes. Esto puede implicar diseñar componentes con las mismas dimensiones o interfaces para que se adapten perfectamente a maquinaria más antigua.
• Restricciones de fabricabilidad. Es posible que las piezas heredadas se hayan fabricado utilizando técnicas más antiguas que ya no son rentables ni eficientes. Los diseñadores deben considerar las limitaciones de los métodos de fabricación heredados y adaptar el diseño para adaptarlos. Ciertos métodos de fabricación utilizados en series de cantidades de producción no son necesariamente adecuados para volúmenes bajos de repuestos. En su lugar, elija el método de fabricación que coincida con el volumen de piezas.
• Planificación del ciclo de vida: dado que las piezas heredadas pueden eventualmente volverse obsoletas o difíciles de conseguir, los diseñadores deberían considerar incorporar disposiciones en el diseño para reemplazos futuros con alternativas más modernas.
• Estandarización: cuando sea posible, estandarice los diseños de piezas heredados para minimizar la personalización y reducir la complejidad de fabricación. Esto puede ayudar a reducir los costos y el tiempo de entrega.
• Sustitución de materiales: identificar materiales modernos que puedan servir como reemplazos adecuados de los materiales heredados originales. Busque materiales que ofrezcan propiedades similares pero que estén más disponibles y sean más rentables.
• Fabricación por lotes. Agrupe piezas heredadas similares en lotes de producción para aprovechar las economías de escala y reducir los tiempos y costos de instalación.
• Principios de manufactura esbelta. Implemente principios de fabricación ajustada para eliminar desperdicios, reducir el inventario y mejorar la eficiencia general en el proceso de producción.
• Gestión de inventario. Mantenga un inventario de componentes y materiales heredados críticos para reducir el tiempo de entrega y garantizar una cadena de suministro más consistente.