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Impresión 3D - Una realidad del presente

por FESPA Staff | 18/09/2015
Impresión 3D - Una realidad del presente

No tenga miedo de ver en grande. La Fabricación Aditiva, conocida como impresión 3D, ha captado la atención de muchos con sus connotaciones de ciencia ficción.

No tenga miedo de ver en grande. La Fabricación Aditiva, conocida como impresión 3D, ha captado la atención de muchos con sus connotaciones de ciencia ficción.

Sin embargo, la tecnología es importante, no sólo por sus capacidades actuales, pero más aún por su potencial futuro.

La fabricación aditiva (FA), a menudo erróneamente llamada impresión en 3D, es un mercado en rápida expansión. Los datos lo demuestran, en 2014 se registró una tasa de crecimiento anual compuesta del 34,9%, la más alta en 17 años.

Según Wohlers Report 2014 - la referencia sobre los avances de la industria FA – la industria y el negocio del sector de maquinaria utiliza gran parte de la tecnología con una cuota de mercado del 18,5%, seguida de los productos electrónicos, vehículos de motor y los dispositivos médicos.

El sector aéreo espacial es otro que hay que seguir de cerca con empresas como Airbus utilizando procesos de FA para producir piezas metálicas complejas para las aeronaves de nueva generación.

Cómo funciona una impresora 3D

Una impresora 3D se trata de una máquina que permite la superposición de materiales para hacer las piezas u objetos a partir de datos del modelo 3D bajo control del computador.

La FA en sí misma es una parte inherente del proceso de desarrollo de productos utilizados para la fabricación de prototipos, herramientas y piezas industriales. En lugar del fresado de una pieza de un bloque sólido, se acumula estructuras 3D a partir de polvos finos y líquidos.

En realidad, existen diversas categorías de procesos y la FA es un principio que se puede aplicar para la creación de tecnologías muy diferentes.

Ventajas de la impresión 3D

Los puntos fuertes de la impresión 3D recaen en aquellas áreas donde la fabricación convencional alcanza sus limitaciones. Si hay una cosa con la que los ingenieros pueden contar, es que no habrá modificaciones y rediseños durante la producción.


Una vez finalizada la impresión, se quedan grandes cantidades de polvo metálico que deben retirarse con cuidado. Foto: Siemens.

Con la fabricación aditiva, ahora tienen la libertad de volver a diseñar e innovar “sobre la marcha”, una libertad sin tiempo, costos y sanciones. Esto proporciona ventajas significativas: programas de producción comprimidos, productos de mejor calidad, diseños más diversificados y, al final, mayores ingresos.

Esta racionalización de la fabricación tradicional (procesos comprimidos) también significa un menor impacto ambiental. Las máquinas aditivas pueden leer los archivos CAD, saber cuánto tiempo se tardará en construir una parte y la cantidad de material que se necesita antes de que esté incluido en la máquina, lo que resulta en muy poco desperdicio y mucho tiempo ahorrado.

El resultado: un proceso de diseño y desarrollo de productos más fluidos que producen piezas bajo demanda.

Esta es una propuesta atractiva para la fabricación de piezas ligeras para vehículos y aeronaves, implantes dentales adaptados o reemplazo de articulaciones de cadera hechas a la medida. Lo que nos lleva de vuelta al punto de partida a la libertad de rediseñar sin penalizaciones.

Del prototipo al productos, los retos del 3D

A pesar de los beneficios evidentes, existen también retos y problemas. Uno de los escollos para una aplicación más amplia de la tecnología es la falta de un marco de apoyo y normas industriales. Es difícil para la FA competir con las técnicas tradicionales; para las empresas que buscan una tasa de rechazo de sólo unas pocas partes por millón, no hay manera de que FA se acerque a eso.

Aquí es donde un conjunto de normas puede ayudar a garantizar un nivel de reproducibilidad, y proporcionar a las empresas y a los fabricantes la certidumbre necesaria de que los procesos FA, materiales y tecnologías son seguros y fiables.


Con los procesos de impresión en 3D, se pueden imprimir formas que de otra manera serían imposibles de elaborar utilizando cualquier otro proceso de producción. Foto: Siemens press.

Pero ¿por dónde empezar? Para Jörg Lenz, Presidente del Comité Técnico ISO/TC 261 sobre la fabricación aditiva, uno de los retos es “comprender qué aplicaciones y partes de la FA se adecuan a la normalización, y elegir en consecuencia”. Las áreas de aplicación tradicionales para FA incluyen:

  • Encaje-y-ensamblaje

  • Patrones de herramientas prototipo y fundición de metales

  • Modelos de presentación

  • Ayudas visuales

  • Educación e investigación, que se traducen en una mejora de la comunicación, desarrollo de productos más rápido y menos piezas defectuosas.

Pero estos son campos bien establecidos, que no requieren necesariamente normas industriales.

Según Klas Boivie, Coordinador del grupo de trabajo de ISO/TC 261 WG 1 para la terminología de la FA, el mercado de piezas funcionales ha alcanzado un impresionante 29%, mientras que los componentes de herramientas están en el 5,6%.

Las piezas funcionales están impregnando todo, desde la industria aeroespacial hasta la odontología y la medicina, dado que estos productos a menudo tienen una función crítica, existe una cre- ciente necesidad de normalizar para adecuar los requisitos para todas estas áreas.

Como en cualquier campo en el que las normas están presentes, el proceso de normalización debe estar orientado a las necesidades del mercado. Una gran cantidad de publicidad rodea a la FA, lo que ha despertado el interés en casi todos los frentes. Pero la ciencia es joven; se va a desarrollar y madurar con el tiempo a medida que crece el conocimiento de la tecnología, y cualquier norma desarrollada ahora debe dejar espacio para la innovación.

Como Lenz lo percibe, “Las Normas Internacionales son realmente necesarias para proporcionar claridad y disipar las preocupaciones, para proporcionar fiabilidad, aceptación y seguridad, y para promover la tecnología en el mercado.”

 

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