Beneficios y aplicaciones de la impresión 3D
La impresión 3D ha adquirido un nivel de popularidad notable en los últimos años motivado por los cambios que está experimentando el sector tras distintos avances tecnológicos. Esta tecnología existe desde mediados de los años 80, aunque con limitaciones tecnológicas que no han permitido su expansión masiva y la han reservado al uso esporádico de algunos profesionales. Sin embargo, en la segunda década del siglo XXI el sector está consiguiendo importantes progresos que le permitirán irrumpir de forma masiva en todo el mundo.
La impresión 3D ha adquirido un nivel de popularidad notable en los últimos años motivado por los cambios que está experimentando el sector tras distintos avances tecnológicos. Esta tecnología existe desde mediados de los años 80, aunque con limitaciones tecnológicas que no han permitido su expansión masiva y la han reservado al uso esporádico de algunos profesionales. Sin embargo, en la segunda década del siglo XXI el sector está consiguiendo importantes progresos que le permitirán irrumpir de forma masiva en todo el mundo.
Aunque la impresión 3D suele llamar la atención por sus aplicaciones en el gran consumo, su mayor potencial se encuentra en la industria. Tiene el potencial de cambiar los procesos de fabricación y distribución y está llamada a desempeñar un papel clave en la cuarta revolución industrial.
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, se basa en la aplicación de un material sobre una superficie, capa a capa, una encima de la otra, de manera que tras muchas capas se crea el objeto tridimensional. Para que el material se fusione es necesario aplicar cierta energía durante la fabricación y posterior-
mente dejar un tiempo de enfriado que dependerá de la tecnología utilizada. Actualmente se imprime con materiales cerámicos, resinas, polímeros (plásticos) y, en menor medida, metales.
La principal limitación a la que se ha enfrentado el sector durante los últimos 30 años es que las tecnologías son lentas y costosas y no garantizan ciertos estándares de calidad en las piezas fabricadas. Este último punto es importante porque si queremos llevar la impresión 3D a nivel profesional, para imprimir prototipos o incluso piezas de uso industrial, necesitamos calidad en los acabados, precisión, resistencia a la rotura, así como predictibilidad, es decir, ser capaces de fabricar piezas exactamente iguales. Una compañía aeronáutica que necesita 20.000 tornillos para sus aviones, va a necesitar 20.000 tornillos iguales.
BENEFICIOS Y APLICACIONES DE LA IMPRESIÓN 3D • Personalización o tiradas medias/cortas:
La fabricación aditiva permite realizar tiradas cortas sin aumentar los costes unitarios, ya que no se necesitan moldes. Del mismo modo, el coste de fabricar centenares o miles de piezas iguales es el mismo que si son diferentes. Así, la personalización del producto es una realidad sin coste adicional que va a beneficiar a muchos sectores. El ejemplo más claro es el de la salud, con productos totalmente adaptados a cada usuario, como prótesis, exoes-
queletos o audífonos. En el ámbito de la personalización, también es interesante la posibilidad de incluir un código único a cada producto (de barras o numérico, por ejemplo) que permita a las empresas identificar cada una de las piezas fabricadas con cualquier información útil. En este punto cabe decir que para grandes tiradas de un mismo objeto, la fabricación tradicional seguirá siendo más rentable.
• Libertad de diseño:
Los sistemas industriales de fabricación que hemos conocido hasta ahora tienen múltiples restricciones en cuanto a la forma de la pieza que queremos crear y condiciona completamente el trabajo de los ingenieros y diseñadores. Con la impresión 3D, la creatividad no tiene límites. Podemos crear geometrías complejas, idear formas orgánicas inspiradas en la eficiencia de la naturaleza, reducir al máximo el peso de una pieza e incluso aumentar su eficiencia. Y cualquier usuario que desee diseñar una pieza podrá hacerlo desde su casa para posteriormente solicitar su impresión en un centro de producción cercano, tal como hacemos actualmente con la impresión de álbumes de fotografías. Una de las múltiples industrias que se beneficiarán de ello es la aeronáutica, que ya está utilizando piezas impresas en 3D para sus aviones, con el objetivo de tener aeronaves más ligeras y conseguir importantes ahorros en el consumo de combustible.
• Prototipado: La impresión 3D va a acelerar los ritmos de innovación gracias a la posibilidad de fabricar prototipos en tiempo real. Actualmente, una compañía que esté desarrollando un prototipo debe invertir en el molde y los utillajes, lo que retrasa entre 4 y 6 semanas la obtención del prototipo. La impresión 3D permite tener el prototipo en tiempos muy cortos (horas o días). Uno de los usos más extendidos de la impresión 3D, en este momento, es precisamente en los departamentos de I+D de compañías punteras.
• Producir cerca del usuario:
La fabricación aditiva también puede cambiar la cadena de su- ministro global, que actualmente consiste en fabricar en un punto y posteriormente distribuir el producto a escala mundial. En el futuro se acercará la producción allí donde esté la demanda, es decir, lo que se distribuirá será el diseño y tendremos pequeños centros de producción que fabricarán cerca del usuario y bajo demanda. Esto permitirá ahorros de costes de distribución, combustible y ventajas sobre el medio ambiente. La reducción de los costes de almacenaje también será muy importante, ya que se podrán fabricar las piezas de sustitución según la demanda.