Impresora 3D industrial: del prototipado a la producción

Cuando surgieron los primeros desarrollos de la fabricación aditiva no se esperaba la revolución que iba a causar en el sector industrial. Lo que parecía que solo podía servir para realizar un prototipado rápido, se ha convertido en una auténtica revolución para producción gracias a la impresora 3d industrial. Actualmente, la impresión 3D está presente en casi todos los sectores con una gran relevancia.
Con el paso de los años, la industria ha observado los múltiples beneficios de la impresión 3D profesional. Cada día, sorprenden nuevas noticias relacionadas con la industria 3D o la industria 4.0 de empresas que han conseguido mediante fabricación aditiva cualquier caso de aplicación donde hasta ahora habría sido imposible, muy complejo o económicamente inviable. La impresión 3D industrial ha llegado para quedarse y cada vez tendrá más presencia en nuestro tejido industrial.

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Principales aplicaciones en fabricación de piezas con una impresora 3D industrial

Tras la extensión de la impresión 3D, la industria encontró rápidamente diferentes maneras de aprovechar sus cualidades. Estas son algunas de las más destacadas.

Impresión 3D para prototipado rápido

Lo que parecía algo para hacer pruebas o construir cosas sencillas se ha vuelto totalmente imprescindible bajo un proceso llamado Prototipado Rápido o rapid prototyping por su denominación técnica del inglés. El prototipado rápido 3D se utiliza en varios sectores de la industria como principal banco de pruebas.
Uno de sus usos más importantes se encuentra en la validación de los moldes de inyección, de extrusión o de soplado. Antes de fabricar estos costosos moldes, utilizados en todos los sectores, es ya casi obligado la obtención de prototipos 3D para comprobar la geometría de la pieza a fabricar. Esto ha permitido un enorme ahorro en costes económicos y de tiempos por pérdidas generadas por errores irreparables.
Además, el prototipado rápido también es utilizado para evaluar las características ergonómicas y de diseño estético de productos en fase inicial de desarrollo, o para la comprobación geométrica y de montaje de partes dentro un conjunto, entre otras tantas aplicaciones.

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Impresión 3D para fabricación de series cortas de piezas

La fabricación de pequeñas series de piezas era un auténtico quebradero de cabeza antes de disponer de tecnologías de fabricación aditiva. El alto coste que tiene fabricar un molde de inyección para este tipo de pedidos no era justificable en términos económicos, requiriéndose en general la producción en masa para tal proceso.
Ahora con el uso de una impresora 3d industrial hacerse cargo de este tipo de proyectos es viable gracias a que los costes de producción si son asumibles ya que no se repercute el valor del molde; y que los tiempos de fabricación son muy cortos en comparación con la producción por inyección o soplado, donde hay q esperar a la construcción de propio molde.

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Estudios de mercado

Lanzar un nuevo producto al mercado sin saber su acogida es complicado y como poco, bastante arriesgado. Los altos costes que esto genera pueden arruinar a cualquier empresa incluso antes de empezar. La impresión 3D permite fabricar productos a bajo coste y lanzarlos al mercado en poco tiempo, modificando incluso el producto adaptándolo a las señales de éste. Permite igualmente acercar el producto a inversores de una manera más realista, favoreciendo la comunicación y el interés.
De esta manera, se puede hacer un estudio de mercado completo y analizar el comportamiento del mismo. Así, saber que tal podría funcionar un nuevo producto es mucho más sencillo, barato y fiable.

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Fabricación de geometrías complejas

La fabricación de piezas con una forma compleja puede resultar imposible con procesos de fabricación tradicionales. Métodos tradicionales como el moldeo por fundición, el estampado, el sinterizado o el mecanizado no tienen la capacidad suficiente para fabricar piezas con geometría muy compleja.
En cambio, las piezas fabricadas con una impresora 3D industrial tienen una característica añadida, y es la capacidad de fabricar con casi total libertad de forma. Esto permite a ingenieros, diseñadores y desarrolladores de productos ampliar las fronteras que le imponían los procesos tradicionales, mejorando notablemente sus trabajos. Como ejemplo puede servir el uso del diseño generativo para la reducción de peso en piezas igualmente resistentes a otras fabricada de manera convencional que actualmente se desarrollan para el sector aeronáutico.
La aplicación de la impresión 3D para uso industrial no viene a desbancar a las técnicas tradicionales, pero si añade ventajas que la hacen muy interesantes. Por ejemplo, la impresión 3D de resina, o la Multijet Fusion de HP, proporcionan la capacidad necesaria para crear piezas realmente complejas. No hace falta decir que los resultados obtenidos son excelentes en cuanto a resistencia, durabilidad y funcionalidad.

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Futuro de la impresión 3D e industria 4.0

El fututo de la impresión 3D está aún por definir. Son muchas las empresas a nivel global que invierten en estas tecnologías. Incluso observamos cómo, grandes firmas se interesan por la impresión 3D industrial aportando grandes sumas de dinero junto a su experiencia para el desarrollo de nuevos productos o materiales.

No obstante, queda mucho camino por recorrer, el desarrollo de nuevas máquinas 3d industriales, o la mejora de las existentes vendrá por la “reducción del tiempo de fabricación” que permitirá extender estos procesos, del prototipado, al de la producción masiva.

Por otro lado, conviene recordar la mejora necesaria en materiales para impresión 3D. En la actualidad, existe todavía mucha distancia en cuanto al comportamiento mecánico de las piezas impresas respecto a las mecanizadas, estampadas o fundidas, por poner algún ejemplo.

Tampoco podemos olvidar el coste de maquinaria y equipos. Si bien en los últimos años se ha reducido bastante en equipos semiprofesionales, a nivel industrial todavía queda mucho margen para el abaratamiento de maquinaria. Abaratamiento que llegará sin duda con la inclusión de los procesos de fabricación aditiva a mayoría de los sectores productivos de carácter industrial.

En resumen, el desarrollo está asegurado si lo entendemos dentro del ecosistema de industria 3D o industria 4.0, donde la robótica colaborativa, la realidad aumentada, inteligencia artificial e internet de las cosas y la gestión de datos y simulación son parte de las tecnologías que revolucionarán la industria.

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