Las impresoras 3D nunca iban a 'salvar' la fabricación, pero así es como se están convirtiendo rápidamente en un elemento básico de la Industria 4.0

Jan 31, 2024

Alrededor de 2015, los titulares y la histeria en torno a la impresión 3D alcanzaron un punto álgido. Si se suscribió al zumbido, y muchos de nosotros lo hicimos, la revolución estaba cerca. Nuestros hogares pronto estarían equipados con impresoras personales que harían de todo, desde muebles hasta herramientas y piezas de repuesto. Y cuando se trataba del mundo industrial, estábamos entrando en una era completamente nueva.

"Las impresoras 3D cambiarán la fabricación", declaró The Economist.

En realidad, simplemente no hay forma de que algo haya estado a la altura de las expectativas.

Aquí estamos unos años después y no hay un titular llamativo a la vista. Y eso está bien. La era de los superhéroes de la impresión 3D ha dado paso silenciosamente a casos de uso prácticos e importantes dentro de las empresas de fabricación. No es el salvador que pretendía ser, pero está demostrando ser una herramienta invaluable en el conjunto de herramientas de Industry 4.0, y así es exactamente como debería haber sido visto todo el tiempo.

La impresión 3D, o fabricación aditiva, ha recorrido un largo camino en la última década. Pero en lugar de revolucionar la industria, se encuentra valor al aumentar las técnicas tradicionales.

Una forma en que sucedió es al proporcionar una forma más rápida y sencilla para que los fabricantes creen piezas personalizadas, como accesorios. Los fabricantes solían enviar diseños de metal a un taller de construcción de accesorios y esperar seis semanas o más para tener el producto terminado. Con la impresión 3D, puede ingresar el diseño y, en unos 20 minutos, tiene un accesorio de sujeción hecho de nailon reforzado.

Otra forma en que se utiliza es para crear rápidamente prototipos para determinadas empresas de diseño o proveedores de piezas. Cuando un cliente quiere ver una pieza en forma física, unos pocos clics y una impresora 3D comenzará a escupirla.

Finalmente, los fabricantes están aprovechando los aditivos para crear piezas para productos nuevos y de menor volumen. Reducen costos al evitar pagar costosos moldes antes de que el producto sea viable. Dicho esto, una vez que el producto despega y los pedidos llegan, las impresoras 3D generalmente se vuelven menos atractivas para la fabricación a gran escala, ya que los costos por trabajo siguen siendo comparativamente altos. Las impresiones individuales pueden costar unos cientos de dólares.

Como dice Herbert Yu, las impresoras 3D se están moviendo a través de la cadena de valor. Yu es el director de iniciativas de crecimiento de ingresos en Formlabs, que se enfoca en fabricar impresoras 3D que pueden ayudar a los fabricantes a crear fácilmente piezas de calidad industrial a un precio asequible. Es el mayor proveedor de impresoras 3D de sinterización láser selectiva y estereolitografía profesional del mundo. Yu dice que los fabricantes comenzaron a usar impresoras 3D para el desarrollo de productos, pero cada vez más empresas las están poniendo a trabajar en la producción de uso final. Las impresoras 3D permiten a los fabricantes diversificar su cartera de materiales, equipar mejor sus centros de innovación y proporcionar capacidad adicional en momentos de necesidad. Puede que hace una década se haya etiquetado injustamente como una panacea, pero en estos días el silencio sobre el tema difícilmente coincide con el mercado real que ha encontrado la impresión 3D.

"La burbuja estalló en 2014, cuando todo el mundo estaba centrado en el mercado B2C", dice Yu. "Los verdaderos jugadores que quedaron se centraron en el lado B2B". La industria seguirá creciendo a medida que los desarrolladores de impresión 3D encuentren nuevas formas de mejorar las propiedades de los materiales. "Podrían ser mejores acabados superficiales, mejor resistencia al calor, mejor resistencia química", dice. "Hay tantas aplicaciones diferentes que podemos servir a través del desarrollo de materiales avanzados".

Yu también dice que esté atento a una tendencia hacia la personalización masiva. Formlabs colaboró ​​con Hasbro HAS en la Selfie Series del fabricante de juguetes, una oportunidad para que los fanáticos envíen selfies, seleccionen opciones de personalización como el color del cabello y el tono de la piel, y reciban un superhéroe en miniatura personalizado. "Llegamos al punto en que podían lograr la personalización masiva de productos tanto desde la perspectiva de las operaciones como desde la perspectiva de los costos", dice Yu. Él espera que la personalización masiva continúe creciendo en popularidad.

Las capacidades de impresión 3D seguirán progresando. Esperaría ver más de una técnica denominada fabricación híbrida, en la que las impresoras 3D colocan gotas de plástico del tamaño aproximado de lo que sea que esté haciendo un fabricante, y luego la máquina CNC lo muele, lo muele y lo termina.

Pero la innovación dentro del espacio de los plásticos no es la única forma en que la industria avanzará. En muchos sentidos, los avances en la fabricación aditiva basada en metales representan la próxima frontera. Actualmente, el caso de uso más destacado para la impresión de metales se relaciona con piezas diminutas de alta resistencia. Mecanizar estas piezas puede ser exorbitantemente caro, pero están surgiendo pequeños talleres que pueden hacerlo con aditivos. Las aplicaciones van desde engranajes pequeños para manufacturas hasta piezas clave en dispositivos médicos.

Las grandes piezas de metal vienen a continuación. Ya es posible crear piezas de metal tan grandes como 10 pies de alto por cuatro pies de ancho, la máquina dando vueltas y vueltas depositando el material. Si bien estas máquinas tienden a no ser tan exactas como las que imprimen piezas más pequeñas, esa precisión está en camino. Y eso significará cosas emocionantes para los fabricantes.

Para algunos fabricantes, las impresoras 3D se han convertido en lo que encienden para impresionar a los niños en los recorridos por la planta. Sin duda, la capacidad de producir ooohs y ahhhs no debe descartarse; como he escrito antes, necesitamos más jóvenes entusiasmados con las capacidades avanzadas de la fabricación de la nueva era.

Pero la impresión 3D es más que un espectáculo. A medida que más empresas actualizan sus plantas de producción con lo último en tecnología Industria 4.0, la impresión 3D puede y debe ser un elemento básico del arsenal. La próxima frontera en forma de metales promete ofrecer aún más valor.

Es posible que la impresión 3D no haya cumplido con la expectativa que comenzó hace una década, pero se está convirtiendo rápidamente en una apuesta tecnológica en la mesa de producción para ayudar a mejorar los márgenes y los tiempos de entrega. Se proyecta que el mercado de fabricación aditiva se duplique para 2026, por lo que si no ha encontrado una manera de integrar la impresión 3D en su línea de producción, eso es mucho crecimiento potencial para dejar sobre la mesa.