Impresión 3D para sector industrial y sanitario: automoción, automatismos, recambios, filtros y otras aplicaciones
Impresión 3D para sector industrial y sanitario: automoción, automatismos, recambios, filtros y otras aplicaciones
Seguro que has oído hablar de ella pero, ¿sabes realmente qué es la fabricación aditiva?
Una de las características que dan forma a la industria 4.0 es el uso de avanzadas tecnologías para optimizar los procesos de producción y ofrecer soluciones innovadoras y personalizadas que satisfagan cada una de las demandas del cliente.
Para lograr sus objetivos, la también llamada cuarta revolución industrial ha adoptado la fabricación aditiva para su producción. Porque es una tecnología que simplifica los procesos, incrementa la productividad y disminuye los costes. Además, abre las puertas al diseño de formas, a características y al uso de materiales sorprendentes.
Por esto, cada vez son más los sectores y empresas que deciden implementar la fabricación aditiva en sus procesos.
La fabricación aditiva es un sistema o proceso de producción industrial que se basa en un conjunto de tecnologías para construir componentes, partiendo de modelos digitales tridimensionales y mediante la superposición de capas de un determinado material.
El proceso de la fabricación aditiva comienza con el desarrollo y diseño de un modelo digital 3D a través de un software CAD. Este archivo resultante es leído por un equipo de fabricación aditiva o de impresión 3D que, de acuerdo a la geometría que indique el diseño, comenzará a agregar capa sobre capa hasta crear el objeto modelado.
El material utilizado en la fabricación aditiva puede ser termoplástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, nylon, metal, etc., y puede presentarse en polvo, en filamentos o en resinas líquidas.
A su vez, según el material empleado, existen distintas tecnologías para la fabricación aditiva:
➔ Extrusión de material (FDM/FFF)
➔ Polimerización VAT (SLA, DLP, MSLA)
➔ Fusión en lecho de polvo (SLS, DMLS, SLM, EBM, MJF)
➔ Material Jetting (MJ, DOD)
➔ Binder Jetting
➔ Deposición de energía directa (DED, EBAM, WAAM, LENS)
➔ Laminación de hojas
Las diversas tecnologías de fabricación aditiva han cambiado positivamente el presente y el futuro de las empresas de producción. Han facilitado la cuarta revolución industrial al:
➔ Modificar el proceso de creación y producción.
➔ Modificar el proceso de diseño del producto.
➔ Facilitar las mejoras de las propiedades mecánicas del producto.
➔ Simplificar la cadena de suministro.
➔ Ayudar a la digitalización de la empresa.
Todos estos cambios se traducen en las siguientes ventajas de la fabricación aditiva para la industria 4.0:
➔ Disminución del tiempo de producción, porque se facilita y agiliza:
◆ La creación del producto.
◆ El proceso de prueba y cambio del diseño, a través del prototipado.
➔ Reducción de costes, tanto en la fase de producción como en el almacenaje.
➔ Producción bajo demanda, porque se vuelve rentable la producción de bajo volumen.
➔ Lanzamiento rápido y personalización de los productos.
➔ Reducción de residuos, gracias al procesos de superposición de capas.
Además, la fabricación aditiva otorga a la industria 4.0 la rentabilidad de producir localmente el producto, porque:
➔ Disminuye el coste en transporte y en impuestos.
➔ Optimiza los tiempos de entrega.
En definitiva, la fabricación aditiva ayuda a la automatización, eficiencia, rentabilidad y flexibilidad de los sistemas de producción industrial, en cualquiera de los sectores que existen.
Los bienes o productos de consumo son los artículos u objetos que demandan diariamente los consumidores para hacer más fácil su vida. Por lo tanto, la competitividad y la productividad es de enorme importancia para la industria de este sector.
La fabricación aditiva aporta a la industria 4.0 de productos de consumo:
➔ Facilita el lanzamiento del artículo antes de la competencia, debido a ciclos de diseño y fabricación cortos.
➔ Ayuda a optimizar el producto, debido a la rápida y fácil creación de prototipos.
➔ Reduce el tiempo de entrega.
Por ejemplo, encontramos la impresión 3D en productos y elementos electrónicos, como microcomponentes de circuitos, en juguetes, en artículos del hogar y de deporte, etc.
Diversas partes de máquinas espaciales, cohetes, aviones, helicópteros, vehículos, etc. son actualmente diseñados, probados y creados mediante tecnologías de fabricación aditiva.
Pero además de la creación de piezas finales, este tipo de fabricación también ha servido para que la industria 4.0:
➔ Construya réplicas a escala.
➔ Realice pruebas de funcionalidad.
➔ Desarrolle diseños altamente detallados y complejos.
➔ Produzca elementos livianos, debido al uso de materiales ligeros.
Por su lado, las empresas automotrices están enfocándose hacia la nueva visión de la personalización masiva de productos, pudiendo ofrecer vehículos al gusto del cliente y presentar sus diseños mediante prototipos a escala real.
La fabricación aditiva ha revolucionado el sector de la construcción. Existen casas, puentes, canales y algunos elementos de edificios construidos mediante la extrusión de hormigón o metales.
Esta industria ha obtenido beneficios como:
➔ La construcción de elementos de gran tamaño y con excelente resistencia, como puentes y viviendas.
➔ El ahorro de materia prima y la reducción de pérdidas en el proceso de construcción.
➔ La creación de diseños complejos y con precisión en los detalles.
➔ La disminución de errores en la construcción y accidentes asociados.
Dentro del sector médico, la impresión 3D se ha presentado como una tecnología beneficiosa para la atención y cuidado del paciente, así como en la fabricación de soluciones personalizadas, de acuerdo a la necesidad y anatomía de cada persona.
Además de facilitar la elaboración de piezas complejas para equipos médicos y procedimientos quirúrgicos, el paciente también se ve beneficiado en los tratamientos médicos, odontológicos, ortopédicos y de implantes. Por ejemplo:
➔ Prótesis de un material resistente y de diseño anatómico personalizado.
➔ Implantes o aparatos dentales fabricados a medida, como dentaduras postizas.
➔ Dispositivos personalizados de audición para facilitar la comodidad del usuario.
También se han desarrollado proyectos de investigación para la bio impresión, el uso de células madre para la impresión de órganos y tejidos humanos. Un gran avance que salvará vidas.
La revolución industrial está sucediendo ahora, es imparable y trae consigo ventajas tecnológicas enormes tanto para la industria 4.0 como para los consumidores y el desarrollo de la humanidad.
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