LA MADUREZ DE LA FABRICACIÓN ADITIVA Y SU REPERCUSIÓN EN LA INDUSTRIA
En
los últimos años no solo han surgido nuevas tecnologías como la impresión 3D o la fabricación aditiva y además se ha ampliado el catálogo de materiales para las
impresoras 3D.
También
se ha juntado una consolidada comunidad científica que demuestra su interés y
resultados con la
calidad y cantidad de conferencias internacionales de prestigio y de
publicaciones periódicas indexadas en las bases de datos de referencia.
Y además,
se han constituido comités de normalización y se han
creado normas específicas para fabricación aditiva en organizaciones como ISO,
ASTM y EN, en muy pocos años la impresión 3D o la fabricación aditiva ha pasado de ser una
actividad de unos cuantos inventores compitiendo por diferenciarse lo
suficiente como para patentar su invento, a una comunidad con actores
industriales, académicos, científicos y de las instituciones de gobierno.
Hay
convocatorias de ayudas para los distintos proyectos competitivos en el
programa H2020 de la Unión Europea, en la National Science Foundation de los
Estados Unidos y en otros sistemas de estímulos a la investigación y la
innovación a nivel mundial.
En
la reunión 17 de la Plataforma Europea de Additive Manufacturing (Bruselas, 25
de mayo de 2016), su presidente, Martin Schaefer (Siemens) presentó algunas
cifras interesantes.
El
mercado de impresión 3D o fabricación aditiva ha crecido de 0,5 billlones de dólares en 2003 a
5,1 billones de dólares en 2015.
Las
previsiones eran mucho más conservadoras y auguraban un crecimiento hasta 4,5
billones de dólares para el año 2018.
El
informe anual Wohlers Report de 2016 confirma esta cifra y reporta crecimientos
del 29,4% en 2011, el 32,7% en 2012, el 33,4% en 2013 y el 35,2% en 2014.
Las Grandes multinacionales de
varios sectores como: Siemens, Ford, Boeing, Airbus, BMW, Audi-VW, HP están apostando por las
tecnologías de fabricación aditiva.
Siemens
hizo pública una inversión de 21,4 millones de euros para sus instalaciones de
impresión 3D o fabricación aditiva por sinterizado de metal en 2016, aunque
también han hecho inversiones millonarias las grandes empresas aeronáuticas y
de automoción.
Las empresas Stratasys y Siemens hicieron pública una iniciativa para el desarrollo conjunto de tecnología de impresión 3D o fabricación aditiva con la participación
de Ford y Boeing como prescriptores, con
este escenario solo se puede ser optimista en cuanto a la consolidación de esta
novedosa tecnología.
El
presidente de La Generalitat de Cataluña prometió una inversión de 28 millones
de euros en el Global 3D Printing Hub hasta el año 2020, el
presidente de La Generalitat reconoció el trabajo previo que se ha realizado
para llegar a este punto.
En
el discurso del presidente se mencionó el impulso al conocimiento en
fabricación hecho por Eurecat-Leitat, IQS, Fundació CIM, IBEC, HP y otros.
La
participación de estas empresas del Mapa de Investigación e Innovación de
Cataluña, junto con las Empresas Industriales y la apuesta de inversión prometida
auguran un impulso muy necesario para la fabricación aditiva en Cataluña.
Para poder conseguir que esta situación se consolide es necesario que la industria
participe, y que las promesas de
inversión se cumplan y que el estímulo a la Investigación, la Innovación y la Formación
se mantengan.
Sin
embargo, se ha insistido mucho en que las carencias de estas Nuevas Tecnologías
de impresión 3D o fabricación aditiva: Velocidad
de fabricación, tamaño de producto fabricado, repetitividad y trazabilidad del
proceso, costes, disponibilidad de materiales, carencia de software de diseño
y simulación específico.
Pero cada vez se avanza más en el
software que permite la optimización topológica y el diseño de estructuras
complejas
que mimetizan estructuras de la naturaleza.
Aunque ahora
es posible fabricar las llamadas Estructuras Auxéticas sin mayor complicación
que su Modelado Geométrico, aunque también es posible la Combinación Sinérgica
de Tecnologías, otra posibilidad es la combinación de
ambos Procesos de Fabricación utilizando un Enfoque Múltiple.
MÁS ALLÁ DE LOS MATERIALES Y EL HARDWARE
Para que esos
avances sean posibles de manera fiable y repetible es necesario aumentar el
conocimiento, en la
actualidad hay diferentes materiales Metálicos, Cerámicos y Poliméricos que
pueden utilizarse en fabricación aditiva o impresión 3D.
Sin embargo, en muchas tecnologías de impresión 3D o de fabricación
aditiva se da la paradoja de que es posible fabricar productos finales
resistentes a cargas mecánicas, cargas térmicas, etc., pero con el proceso de
fabricación de prototipo.
En muchas de
las impresoras el archivo "stl"
sigue siendo el de prototipado de finales de los años ochenta, el software que
prepara este modelo y el sistema de fabricación conducen al comportamiento
anisotrópico del producto.
Los distintos proveedores
de materiales para las impresoras 3D publican hojas de datos con resultados,
que son poco realistas.
Es el resultado
de una rápida expansión del mercado de la impresión 3D; a una velocidad mayor que la Generación de Conocimiento relacionado.
Cada vez se publican más resultados de investigación con datos reales de
la resistencia de los materiales procesados por impresión 3D o fabricación aditiva y su
aplicación a piezas finales.
OTRO
AVANCE DESTACABLE ES EL DEL CRECIMIENTO DE LA VELOCIDAD DE FABRICACIÓN.
Tecnologías como Carbon SpeedCellTM o
el sistema de impresión 3D de Hewlett-Packard Jet Fusion 3D tienen resultados
relevantes en cuanto a velocidad de fabricación.
Pero este sistema de Hewlett-Packard Jet
Fusion 3D también cambia la Concepción de la Materialización del volumen del
producto fabricado, pasa del concepto del pixel (elemento de área) al del voxel
(elemento de volumen), estimulando la superación de esta etapa del prototipado y
acercándose a la nueva generación de archivos Additive Manufacturing File para
superar el formato "stl".
Tanto el sistema Carbon SpeedCellTM
como el sistema impresión 3D o fabricación aditiva de Hewlett-Packard Jet Fusion 3D ejemplifican la conjunción de la Investigación Científica con el Desarrollo de las Tecnologías de impresión 3D o la fabricación
aditiva.
El sistema robotizado multiejes
desarrollado por Stratasys y Siemens promete alternativas para superar la
limitante de la posición de la pieza y la dirección de fabricación.
Todos estos avances están
produciéndose mientras el mercado de la fabricación aditiva o impresión 3D crece, y también la
aceptación por las empresas punteras.
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