Cómo la impresión 3D ha revolucionado el diseño y la producción de pinzas de vacío: el caso Kenos
La trayectoria de Kenos con la impresión 3D industrial ha permitido, gracias al apoyo de 3DZ, reducir tiempos y costes, optimizar el diseño y desarrollar sistemas de sujeción por vacío innovadores y ligeros.
Parte del grupo internacional Piab, Kenos Srl es una empresa líder en el diseño y la fabricación de pinzas de vacío para grandes superficies.
Los sistemas Kenos se utilizan en diversos sectores industriales: desde la madera, con sus condiciones de trabajo sucias y difíciles de replicar en CAD, hasta el vidrio y el plástico, pasando por el embalaje y la alimentación, donde la precisión y la ligereza son fundamentales. La gama de productos incluye soluciones para manipular objetos de diferentes tamaños y formas, con o sin generación de vacío integrada.
La necesidad
¿Cómo obtener más flexibilidad y reducir los tiempos de desarrollo?
Con la evolución de las aplicaciones, Kenos tuvo que hacer frente a las exigencias cada vez más estrictas de los clientes. Si al principio las soluciones eran principalmente estándar, hoy en día el mercado exige sistemas de sujeción especiales, a menudo proyectos únicos que deben funcionar a la primera y en plazos muy ajustados.
Con los procesos mecánicos tradicionales (fresado/torneado), la empresa se enfrentaba a varias limitaciones:
largos tiempos de prototipado (hasta una semana para la primera pieza), lo que ralentizaba la investigación y el desarrollo y el tiempo de comercialización;
altos costes por cada iteración, con el riesgo de empezar de cero en caso de fracaso;
restricciones de diseño rígidas, que impedían geometrías internas complejas (cámaras de vacío integradas, conductos fluídicos internos, rejillas aligeradas);
dificultad para aligerar el peso: incluso con aluminio, el peso no siempre era compatible con los ciclos robotizados de alta frecuencia.
Diversidad de sectores a los que se prestaba servicio, desde la madera (entorno sucio, variabilidad dimensional) hasta la alimentación y el embalaje (alta cadencia, precisión), exigía soluciones versátiles, robustas y que pudieran probarse rápidamente.
Por lo tanto, Kenos tenía tres necesidades fundamentales:
1
Explorar nuevas libertades geométricas
Al liberarse de las limitaciones de la mecánica clásica, Kenos ha podido diseñar sistemas de sujeción con geometrías internas complejas y conductos de vacío integrados, imposibles de realizar con los procesos tradicionales.
La impresión 3D ha permitido incorporar inserciones roscadas, alojamientos y cámaras de aspiración en un solo cuerpo, reduciendo el número de componentes y simplificando los ensamblajes.
2
Reducir drásticamente los tiempos de prototipado
La introducción de la impresión 3D ha transformado el proceso de desarrollo: desde el diseño hasta la validación de la pieza, ahora se necesitan menos de 24 horas.
Esto ha permitido al equipo de Kenos probar más variantes en el mismo día, optimizando el rendimiento de las pinzas y acelerando de manera decisiva la investigación y el desarrollo de nuevos productos.
3
Fabricar componentes ligeros y optimizados
Gracias al uso de materiales como la fibra de carbono y el nailon PA12, Kenos ha conseguido pinzas un 50 % más ligeras que las versiones de aluminio, pero con la misma rigidez y resistencia.
Esta reducción de peso permite a los robots colaborativos y delta operar a ciclos más rápidos, mejorando la eficiencia energética y disminuyendo el desgaste de las piezas mecánicas.
Velocidad, ligereza y nuevas geometrías con la impresión 3D
La trayectoria de Kenos con la impresión 3D industrial comenzó en 2023, gracias al apoyo de 3DZ, con dos sistemas profesionales de escritorio:
Markforged Mark Two (tecnología de filamento con refuerzo de fibra continua: carbono, vidrio, kevlar) para componentes estructurales de alta rigidez y resistencia específica;
Formlabs Form 3+ (SLA) para piezas de precisión en resina, con detalles finos y tolerancias estrictas.
Esta fase permitió mapear los casos de uso: Mark Two para elementos portantes y bastidores aligerados; Form 3+ para componentes con asientos, interfaces y acabados críticos.
Un caso concreto se refiere a una pinza para bolsas de comida para mascotas a 120 ciclos/min en un robot Delta para un cliente italiano: se necesitaba un cuerpo con un peso inferior a 1 kg que integrara válvulas, generador de vacío, estabilizadores y brida. Con los métodos tradicionales, la solución «todo en uno» no era viable; sin embargo, con la impresión 3D se logró combinando estructuras reforzadas (impresora Markforged) y piezas de precisión (impresora Formlabs).
En 2024, Kenos introdujo, a través de 3DZ, dos sistemas SLS de polvo Formlabs Fuse 1+ con una unidad de posprocesamiento Fuse Blast, el sistema automatizado para la limpieza y el acabado de piezas SLS, lo que permitió la transición hacia la fabricación de componentes estándar. Con materiales como PA12/PA11, estables y repetibles, fue posible iniciar una modernización de los componentes de aluminio existentes y diseñar piezas completamente nuevas con cámaras internas de aspiración, conductos integrados y aligeramientos topológicos, superando los límites de la mecánica sustractiva.
“Hemos identificado la necesidad de la impresión 3D porque se adapta muy bien al sector de los productos especiales. No se trata solo de mover cajas, sino también objetos más complejos. Hoy diseño, mañana imprimo y pruebo. Si no sale bien, vuelvo a imprimir inmediatamente con unos costes muy inferiores.”
Francesco Faienza
Designer
Las ventajas de la impresión 3D para Kenos
Reducción drástica de los tiempos de prototipado
Un ciclo que antes requería una semana ahora se completa en menos de 24 horas. El diseñador modela en CAD, envía el archivo a la impresora y al día siguiente prueba el prototipo. Si es necesario realizar algún ajuste, se vuelve a imprimir en el mismo día. Además, para muchas pruebas solo se imprime la parte crítica (por ejemplo, la interfaz con el elemento que se va a manipular), evitando tener que rehacer toda la pieza: esto permite realizar más iteraciones en el mismo día, con comentarios rápidos y decisiones informadas.
Reducción de los costes de producción y autonomía respecto a los proveedores externos
Un componente que costaba unos 80 € a un proveedor externo se fabrica ahora internamente con 6-7 € de material. Al ahorro unitario se suma el ahorro de proceso: menos desperdicios, menos reelaboraciones, menor dependencia de los subcontratistas. Resultado: control de los costes, márgenes más estables y mayor autonomía en las urgencias de producción.
Ligereza y rendimiento superiores
Las estructuras moldeadas (rejas internas, huecos funcionales) permiten reducciones de peso de hasta aproximadamente un 50 % en comparación con componentes equivalentes de aluminio. En robots colaborativos y delta, esto se traduce en ciclos más rápidos, menor inercia, reducción de las tensiones en juntas y motores y, en muchos casos, también un menor consumo energético. La integración de varias piezas en el mismo cuerpo reduce los ensamblajes, tornillos y juntas, lo que aumenta la fiabilidad y el tiempo medio entre fallos (MTBF) del grupo de agarre.
Del prototipo a la producción en serie
Tras un año de experimentación, Kenos ha industrializado la impresión 3D en productos estándar y en la modernización de componentes fabricados históricamente en aluminio. Para la nueva pinza, el núcleo del sistema se ha rediseñado completamente en fabricación aditiva: unos 35 prototipos en 6 meses han dado lugar a una versión estable y repetible, lista para la producción en serie, con tiempos y costes de desarrollo reducidos aproximadamente 10 veces en comparación con el proceso tradicional.
«La impresión 3D, al contrario de lo que se cree, es repetible y fiable». Francesco Faienza, diseñador.
Las ventajas de la impresión 3D para Kenos
Libertad de diseño y nuevas geometrías
Con la impresión 3D, las cámaras de vacío internas, los conductos optimizados y los alojamientos para insertos roscados se convierten en estándar. Kenos ha podido probar diferentes técnicas de inserción, en caliente, tuercas hexagonales y tuercas cuadradas incorporadas, en el mismo día, eligiendo en cada caso la mejor solución para cargas, ciclos y mantenimiento. El resultado son pinzas más compactas y fáciles de mantener, con menos puntos de fuga y una mayor eficiencia del vacío.
Innovación percibida por el mercado
La combinación de rapidez, geometrías avanzadas y rendimiento tiene un impacto directo en la percepción del cliente final: soluciones más modernas, fiables y con un retorno de la inversión tangible. Esto refuerza el posicionamiento de Kenos como socio tecnológico y acelera los ciclos comerciales.
Impacto organizativo y autonomía del equipo
La convergencia entre diseño y producción ha permitido al equipo de diseñadores y técnicos gestionar de forma autónoma el desarrollo de los componentes, posponiendo la incorporación de recursos dedicados exclusivamente a la producción. El flujo acortado (CAD → impresión → pruebas) ha creado una vía rápida para la investigación y el desarrollo, manteniendo la capacidad de producción disponible para los lotes en crecimiento.
“Con la impresión 3D hemos conseguido soluciones más ligeras, costes y tiempos reducidos, y un diseño optimizado. Es una ventaja que nuestros clientes perciben como innovadora, ya que también aprecian la fiabilidad de las máquinas y la rapidez con la que somos capaces de proporcionar nuevas soluciones.”
Francesco Faienza
Designer
El papel de 3DZ
En el proceso de adopción de la impresión 3D, Kenos ha colaborado con 3DZ para integrar gradualmente las nuevas tecnologías en sus procesos. Esta colaboración se ha desarrollado a través de diversas actividades, entre las que se incluyen:
Análisis de las necesidades de aplicación: mapeo de casos de uso (especiales frente a estándar), requisitos de ciclo (hasta 120 bpm), límites de peso, interfaces con vacío y neumática.
Elección de la tecnología/material: tecnología de filamento reforzado para piezas estructurales, SLA para precisión, SLS (PA12/PA11) para producción estándar con estabilidad y repetibilidad.
Asesoramiento sobre diseño para la impresión 3D: indicaciones prácticas sobre las mejores estrategias de diseño para aprovechar al máximo las tecnologías aditivas, con sugerencias sobre geometrías, espesores, integración de funciones y elección de materiales.
Optimización del flujo de trabajo digital y del control de calidad: configuración de la ruta digital (preparación, anidamiento SLS, parámetros, posprocesamiento), controles dimensionales y funcionales en los primeros lotes, trazabilidad de las revisiones.
Formación operativa: formación del equipo para que los diseñadores y técnicos sean autónomos en la preparación de archivos, la configuración, el mantenimiento y el posprocesamiento.
Soporte continuo de la aplicación: acompañamiento en las fases críticas (elección de insertos, sellados, tolerancias de acoplamiento), hasta la puesta en producción de las piezas.
Asistencia técnica: presencia constante tanto en la fase de venta como en las siguientes, con un soporte puntual en la resolución de problemas y en la gestión de las máquinas.
“El camino con la impresión 3D comenzó desde cero: primero la experimentación, luego la validación y, finalmente, la producción directa. En este camino, el apoyo recibido por parte de 3DZ fue fundamental para comprender cómo integrar mejor las tecnologías y aprovechar todo su potencial. Las máquinas que nos vendieron son fiables, el servicio de asistencia de 3DZ es magnífico, yo les escribo y ellos me responden en una hora.”
Francesco Faienza
Designer
En resumen
La experiencia de Kenos demuestra que la impresión 3D industrial ya no es solo una herramienta de prototipado, sino un verdadero motor de transformación industrial.
Gracias al apoyo de 3DZ y a las tecnologías Markforged y Formlabs SLA y SLS, la empresa ha podido:
reducir los tiempos y los costes hasta 10 veces;
optimizar los procesos;
reducir las limitaciones de diseño;
aligerar las pinzas y lanzar al mercado productos estándar innovadores.
Las perspectivas de futuro son ambiciosas: para 2026-2027, Kenos pretende crear una sala 3D de 90 m² en Padua y convertirse en el centro de investigación y desarrollo para la producción 3D de todo el grupo Piab.
