¿Cómo la fabricación aditiva favorece la industrialización de diferentes sectores?
La democratización de la fabricación aditiva está favoreciendo que muchos sectores industriales aprovechen las ventajas de dicha tecnología. Tal y como vimos reflejado en el reporte de Allied Market Research publicado este mismo año, la impresión 3D industrial espera alcanzar un valor de $107.7 mil millones en 2031. Este dato muestra cómo la industrialización de las tecnologías de fabricación aditiva ha conseguido una evolución y crecimiento en los últimos años. La fabricación aditiva consta de siete tecnologías distintas y la elección de una u otra dependerá de diversos factores, como la funcionalidad de la pieza o las especificaciones del material necesario para producirla. Son muchas las aplicaciones que podemos encontrar en el mercado y que están demostrando el potencial de la impresión 3D, pero, ¿por qué las multinacionales están integrando este método de fabricación? ¿Qué beneficios aporta la tecnología en la creación de piezas finales?
Para entender las posibilidades de la impresión 3D en la industria, es importante conocer sus aplicaciones y materiales. Cada usuario tiene necesidades distintas y es esencial detectar cuáles son para entender cómo la fabricación aditiva puede ayudar a reducir costes y tiempos de entrega. En España, empresas como Excelencia-Tech, dedicadas a la distribución de equipos de impresión 3D de grandes marcas (como Stratasys o Xact Metal), ofrecen una amplia variedad de soluciones a sus clientes industriales para ayudarles a tomar esta decisión. Esto es posible gracias a las diferentes tecnologías con las que cuentan en su cartera de productos, así como a la gama de materiales compatibles con dichos métodos de fabricación. A continuación, veremos cómo estas tecnologías están cada vez más implementadas en la cadena de suministro de muchas industrias, como la de bienes de consumo, la aeroespacial, la automotriz o la textil.
Créditos: Stratasys
Impresión 3D para el sector aeroespacial
Desde hace tiempo, la fabricación aditiva se está implementando en el sector aeroespacial. Esto se debe a la posibilidad de crear piezas más ligeras, resistentes, optimizadas y dimensionalmente estables con una gran precisión y repetibilidad. El informe publicado en 2020 por Research and Markets, se estimó que la fabricación aditiva en el sector aeroespacial alcanzaría un valor de $7.080 millones en 2028. Así lo estamos viendo con los proyectos de impresión 3D llevados a cabo por grandes organizaciones como la NASA y la ESA, tanto en la Tierra como en el espacio. Una tecnología muy usada en este sector es la FDM, compatible con una gran variedad de materiales avanzados y certificados para la industria aeroespacial. En este contexto, Stratasys ha lanzado la serie de impresoras 3D F123CR (Composite Ready), que incluye la F190™CR y la F370®CR. Estas dos impresoras trabajan con filamentos de fibra de carbono de alta resistencia en una plataforma de impresión industrial fiable y fácil de usar.
Este tipo de impresoras 3D ofrecen un gran valor en el sector aeroespacial, pudiendo resolver problemas de diseño antes de pasar a la producción de utillaje y fijaciones. El proceso de fabricación aditiva permite iteraciones y tomar decisiones más rápidas, acelerando la respuesta ante los cambios del mercado con el prototipado rápido. Otra aplicación muy usada es la creación de moldes o piezas positivas para crear un molde. Como sabemos, en la fabricación tradicional los moldes son muy caros y con largos tiempos de entrega. Sin embargo, existen soluciones de impresión 3D como la Origin One, con materiales de alto rendimiento y la tecnología P3 de gran precisión. Esto facilita la creación de moldes para tiradas cortas más eficientes y con bajos costes de producción, obteniendo piezas finales con un acabado superficial a la altura de una pieza de inyección.
Materiales validados para la impresora 3D Origin One. (Créditos: Stratasys)
La industria automotriz y la fabricación aditiva
Otro de los grandes sectores en los que la fabricación aditiva está teniendo gran protagonismo es el de la automoción. El informe publicado por SmarTech Analysis reveló que para 2029, la impresión 3D automotriz generará $9 mil millones en ingresos con la producción de piezas finales. Esto se debe a que, frente a otros métodos tradicionales, la impresión 3D es un proceso eficiente y de costes reducidos. Esto va desde el prototipado hasta el producto final listo para el mercado.
En un sector donde no hay margen de error y se debe priorizar el flujo continuo de la cadena de montaje, es de gran valor añadido el hecho de no depender de proveedores para piezas de recambio. Por ello, existen tecnologías 3D como la FDM, SAF o SLM que resultan muy útiles a la hora de crear diseños internos. Esto incluye piezas de repuesto para fijaciones y guías en la cadena de producción. La fabricación aditiva, permite crear todo tipo de herramientas y sujeción de utillajes con materiales de alto rendimiento y con resistencias mecánicas avanzadas. Entre los materiales podemos encontrar propiedades autolubricantes, antiestáticas y con una gran resistencia al desgaste. Esto facilita el reemplazo de piezas que pueden romperse durante el proceso de montaje, siempre de manera rápida y a bajo coste.
Piezas finales para bienes de consumo
En la industria de bienes de consumo, la impresión 3D es todavía un método de fabricación que requiere pasar por muchas pruebas y tests antes de llegar al consumidor. Para ello, existen certificaciones que aseguran la calidad de las piezas finales y así cumplir con los requisitos. Todas estas iteraciones, a diferencia de otras industrias, necesitan de prototipos que engloben toda la experiencia del consumidor al utilizarlo. Estas iteraciones incluyen comprobar la ergonomía, los colores y texturas, y la funcionalidad. En este sentido, fabricar los prototipos de manera tradicional conlleva mucha mano de obra y tiempos de producción. Tener el objeto de forma tangible permite a los profesionales ver posibles fallos y puntos débiles que pueden exigir un rediseño para la producción final. El equipo de expertos de Excelencia-Tech explica: “Con la tecnología Polyjet de Stratasys, se pueden crear prototipos impresos con toda la gama cromática, combinando distintos materiales y simulando todo tipo de texturas 3D de otros materiales”. Gracias a la fabricación aditiva, pueden iterar rápidamente y entregar la pieza o el producto a los clientes mucho más rápido que con métodos tradicionales.
Prototipo de un altavoz impreso 100% con tecnología PolyJet de Stratasys.
Tecnologías 3D en el sector textil
La industria textil y de moda es una de las pocas que aún depende de mucha mano de obra para crear diseños únicos y originales. La incorporación más reciente en Stratasys para este sector es el llamado kit FabriX™ para la J850. Se trata de una solución que permite imprimir todo tipo de elementos de colores, texturas y formas directamente en la tela del producto final, con una adhesión directa sin necesidad de pegamentos. “Está aplicación abre un sinfín de posibilidades en la industria, pudiendo crear diseños sin ningún límite y optimizando los costes y tiempos de producción”, agregan desde Excelencia-Tech.
El futuro de la fabricación aditiva en la industria
Como vemos, estos son algunos ejemplos de cómo la impresión 3D está revolucionando muchos sectores industriales. Sin embargo, los beneficios de la tecnología no se limitan a estos ámbitos. Muchas son las aplicaciones que se pueden ver en la fabricación aditiva, desde el sector médico y dental, donde se necesitan elementos muy personalizados para cada cliente, hasta el mundo del arte, para poder crear obras originales y sin límites en el proceso de fabricación. El equipo de Excelencia-Tech concluye: “La combinación de la fabricación aditiva con la tradicional permite crear procesos mucho más optimizados, disminuyendo los residuos en planta y el stock y reduciendo los tiempos de producción y los costes de fabricación”. Puedes obtener más información acerca de la empresa y las máquinas de Stratasys a través de su sitio web, aquí.
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*Créditos foto de portada: Stratasys
