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Impresión 3D

La fabricación aditiva es una tecnología que permite convertir modelos digitales en objetos sólidos, sin necesidad de moldes ni herramientas de ningún tipo, mediante la impresión 3D. Algunos autores la consideran uno de los pilares de la denominada cuarta revolución industrial, la industria 4.0.

La fabricación aditiva es un concepto de producción industrial en el que el material (plástico o metal) es depositado capa a capa de manera controlada allí donde se requiere. Mediante esta técnica, que conocemos como impresión 3d, se pueden producir formas geométricas personalizadas.

El proceso de fabricación aditiva comienza con un boceto CAD (Computer Aided Design) que es exportado en forma de archivo. A partir de ahí, la impresora 3D lee los datos de dicho archivo digital y agrega capas sucesivas de líquido, polvo o el material de que se trate (termoplástico, metal, resina, filamentos, fibra de carbono…), capa sobre capa, para fabricar un objeto 3D.

En comparación con las técnicas de fabricación industrial tradicionales, la impresión 3D reduce la cantidad de herramientas y permite obtener piezas a mayor velocidad (hasta un 90% más rápido). Por otro lado, al utilizar únicamente el material para la fabricación de la pieza se reducen mucho los residuos, los componentes tienen un coste más bajo y se produce de manera más respetuosa con el medio ambiente.

Un poco de historia

El origen del concepto de fabricacion aditiva nos lleva a la década de 1980, En el Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya (Japón), liderados por  Dr. Kodama, se desarrolló una técnica de prototipado rápido utilizando la fabricación de un objeto capa a capa. Años más tarde, en 1984, un equipo de investigación francés presentó la primera patente que no tuvo continuidad.

En 1986, el ingeniero Chuck Hull retoma la idea y presenta la primera patente comercial por una técnica llamada “Estereolitografía” conocida como SLA (Stereo Litography Apparatus), que empleaba como material de impresión una resina líquida solidificada bajo el efecto de la luz ultravioleta. Chuck Hull se convirtió, después, en el fundador del gigante 3D Systems y la Estereolitografía supuso el comienzo de lo que hoy conocemos como la cuarta revolución industrial. Pronto se identificaron las aplicaciones de la impresión 3d en sectores tan distintos como la medicina, la industria, la aeronáutica, el arte o la joyería.

Fazedores. Estereolitografía (CC BY)

Beneficios de la fabricación aditiva

Producción más rápida y más económica: La fabricación aditiva logra reducir hasta un 90% los tiempos de producción. Esto permite intensificar el ritmo de producción y reducir el coste por pieza. Los materiales que se utilizan para la impresión de pieza son a su vez económicos.
Producciones a menor escala y a medida:  Con la impresión 3D, la producción de piezas a medida y en tiradas de bajo volumen se convierte en una opción rentable y viable.
Reducción de costes logísticos:

 La posibilidad de fabricar piezas mediante procedimientos digitales repercute directamente en una reducción drástica de los costes de almacenaje y de logística. En la actualidad, podemos disponer de un stock virtual y fabricar “en el momento” aquella pieza que nos haga falta.
Ahorro energético: Las piezas fabricadas digitalmente pesan mucho menos y esto implica que las máquinas necesiten mucha menos energía para funcionar.
Fabricación más sostenible: Algunas tecnologías de fabricación aditiva, como el SLS o la MJF, permiten reciclar una importante parte del material que se ha usado durante el proceso de impresión. La manufactura aditiva consigue una producción más limpia y más respetuosa con el medio ambiente.