Seguro que más de una vez te has preguntado… ¿Qué es la fabricación aditiva? La fabricación aditiva es uno de los resultados de la transición de los procesos industriales analógicos a los digitales. Hace referencia al conjunto de tecnologías que permiten la fabricación de objetos de manera secuencial, habitualmente capa a capa.
La tecnología más básica de fabricación aditiva podría decirse que es la impresión 3D, siendo algo limitada y útil para particulares, start-ups o pequeños diseñadores y desarrolladores.
Sin embargo, el resto de técnicas de fabricación aditiva permiten una fabricación mucho más sofisticada y la posibilidad de fabricar en metales o biomateriales, siendo de gran utilidad para la producción industrial.
¿Cómo funciona la fabricación aditiva?
La fabricación aditiva utiliza software de diseño asistido por computadora (CAD) de datos o escáneres de objetos 3D para dirigir el hardware y depositar el material, capa sobre capa, en formas geométricas precisas.
Se define como aditiva porque el material se añade secuencialmente a través de capas muy precisas, en contraposición a la manufactura más tradicional (sustractiva), donde se elimina material de un bloque sólido hasta quedar con la pieza final.
Este término engloba un conjunto de procesos que presentan grandes diferencias tanto en capacidades como en aplicaciones (a base de resinas, polvo, inyección directa de material y otras técnicas), por lo que es importante estudiar las funcionalidades y diferencias de cada una de las técnicas para elegir una u otra según su aplicación.
Aplicaciones de la fabricación aditiva en la industria
Las técnicas más básicas de fabricación aditiva son increíblemente útiles para fabricar piezas rápidamente y probar su funcionalidad, por lo que son muy acertadas para un rápido proceso de prototipado. Pero cada vez más, la fabricación aditiva, con materiales como los metales, está utilizándose para la producción de piezas finales.
Su libertad de diseño y máxima personalización la hacen idónea para la industria de los bienes de consumo. Algunos de los sectores en los que su uso está más extendido son la iluminación, el transporte (piezas de automoción), los bienes de consumo electrónicos y wearables y productos bajo demanda.
Otras de sus aplicaciones incluyen la fabricación de herramientas, utillajes y maquinaria industrial, ya que esta técnica permite conseguir piezas más resistentes y capaces de funcionar de forma más rápida y precisa. Lo mismo sucede con el sector médico y aeroespacial, que cada vez más la aprovechan para fabricar componentes complejos y personalizados.
Ventajas para la industria
La fabricación aditiva ya ofrece beneficios y aplicaciones reales en cuatro áreas fundamentales para la industria.
Fabricación aditiva y sostenibilidad
Al contrario de lo que sucede en la fabricación tradicional, la fabricación aditiva forma las piezas añadiendo el material estrictamente necesario, por lo que no genera a penas desperdicios y reduce enormemente la materia prima en uso.
Calidad de diseño
La habilidad de esta tecnología para crear casi cualquier forma geométrica ofrece libertad de diseño y la posibilidad de crear piezas con detalles mucho más complejos y con mayor eficacia. Además, ofrece una mayor posibilidad de personalización, lo que permite a los fabricantes producir, en cantidades pequeñas, productos diferenciados a un coste más accesible.
La posibilidad de alternar o ajustar el diseño de las piezas de forma inmediata y en cualquier momento facilita un proceso de diseño más flexible. Los tiempos de desarrollo e inicio de la comercialización se vuelven más rápidos gracias a la creación ágil y veloz de prototipos y tests.
Calidad de fabricación
La posibilidad de usar nuevos materiales y procesos permite fabricar productos más funcionales, resistentes, ligeros, estables e incluso económicos, resultando en una mejoría de la calidad del producto.
Los procesos se vuelven cada vez más rápidos y flexibles; disminuye el tiempo de preparación, de ensamblaje y de espera, disminuye también el número de piezas requeridas y se reduce el número de pasos en la fabricación. Además, la posibilidad de producir piezas de máquinas de forma fácil y rápida asegura un mantenimiento más rápido y económico.
Ahorro de costes
La fabricación aditiva permite ahorrar costes en cuanto a producción y cadena de suministro, habilitando una mayor fabricación de piezas a demanda, en horas y en la cantidad deseada.
Se reduce enormemente el stock y la necesidad de fabricar moldes. Además, facilita la producción localizada ofreciendo una menor dependencia de proveedores y un ahorro en cuanto a costes de transporte y de inventario.
Limitaciones para la industria
Cantidades limitadas
La fabricación aditiva hoy por hoy no es una forma eficiente de producir grandes volúmenes de piezas. Su imposibilidad para fabricar grandes cantidades de forma rápida y a precio accesible limitan su área de aplicación.
En estos casos, puede ser muy útil como complemento para dar la forma final o lograr los detalles de los productos.
Tamaño limitado
La mayoría de los procesos de fabricación aditiva tienen limitaciones de tamaño de las piezas, por lo que en estos casos es necesario dividir la pieza en subcomponentes para unirlos posteriormente.
Inversión y coste
La inversión capital necesaria puede ser muy alta según el equipo y el tipo de técnica, además del precio de las materias primas necesarias, que también suelen estar por encima de la media. El coste de producción para grandes volúmenes de productos puede resultar desorbitado, ya que las piezas se imprimen de una en una.
Nicho de mercado
Aunque es una tecnología en auge para sectores específicos, sigue siendo un proceso en evolución, apropiado sobre todo nichos de mercado y productos específicos de tamaño y cantidades reducidas y de alta complejidad.
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La fabricación aditiva es considerada una de las tecnologías que conforman la industria 4.0, junto con otras como el Internet de las Cosas (IoT), la Inteligencia Artificial (AI), o el Big Data. Rebasa los límites técnicos impuestos por los medios de fabricación tradicionales para ofrecer nuevas posibilidades a una industria cada vez más competitiva.
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