Las principales organizaciones creen que la impresión 3D podría convertirse en uno de los mayores avances tecnológicos de la historia.
¿Qué otro proceso de fabricación puede verse que influya tanto en tantas otras industrias como la impresión 3D?
El diablo está en los detalles
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, produce artículos capa a capa.
Los objetos físicos se fabrican añadiendo sucesivas capas finas de material hasta completar el producto final.
Apoyada en el diseño asistido por ordenador (CAD), la impresión 3D da forma física a los objetos digitales mediante este proceso aditivo.
Este método se diferencia de las técnicas tradicionales que son sustractivas, como el moldeo o la fundición.
Una nota a pie de página en la historia
Charles Hull inició el camino de la impresión 3D hace 36 años, en 1986.
Patentó la estereolitografía, un proceso que utiliza un rayo láser móvil controlado por ordenador para dar forma a los objetos.
No fue hasta mediados de la década de 2000 cuando esta tecnología empezó a diversificarse y florecer.
En esta época, la impresión 3D empezó a especializarse en la fabricación de componentes únicos y de tiradas cortas, gracias a los bajos costes de utillaje y preparación.
Esta diversificación sigue acelerándose en la actualidad, y la flexibilidad del proceso hace que se aplique en casi todos los sectores.
Aviones, Trenes y Automóviles - ¿y la impresión 3D?
Las bombillas, las máquinas de vapor, los coches y los aviones han sido hitos revolucionarios en la historia de la humanidad.
Muchos miembros de la industria manufacturera afirman que los poderes de la impresión 3D podrían unirse a ese exclusivo club.
Con las nuevas aplicaciones que surgen día a día, aún no se ha liberado todo el poder y el potencial de la fabricación aditiva.
Está tan bien considerado por su:
- Personalización - Con este proceso se abre una caja de Pandora de oportunidades. Se pueden fabricar numerosos productos al mismo tiempo, sin costes adicionales.
- Complejidad - La impresión en 3D ofrece un intrincado proceso de producción sencillamente irrepetible por el ser humano. Piezas específicas de determinadas industrias, como el sector aeroespacial, están demostrando una y otra vez la complejidad que ofrece esta técnica.
- Eficacia - Puede reducir o incluso eliminar los costes de producción de herramientas y la mano de obra. Como resultado, se está convirtiendo en una técnica cada vez más atractiva para los fabricantes, ya que ahorra costes, tiempo y mano de obra, al tiempo que elimina los errores humanos.
- Sostenibilidad - En una época de emergencia climática, la impresión 3D se considera una tecnología extremadamente eficiente desde el punto de vista energético. Genera muchos menos residuos, puede ahorrar en el transporte de productos acabados, lo que combinado con su eficiencia le confiere una huella de carbono reducida.
Un enfoque variado
La fabricación aditiva tiene una flexibilidad y diversidad que ni siquiera el 21st siglo no ha visto antes.
Qué pueden hacer otros procesos de fabricación:
- Fabricar pequeñas piezas intrincadas para estabilizar un avión
- Hacer suministros médicos para los soldados heridos en Ucrania
- Crear un alimento comestible "campeón del mundo
- Montar armas de fuego letales desde su propio dormitorio
El potencial de la impresión 3D es infinito.
La gama de materiales que pueden utilizarse en este proceso es cada vez mayor.
La madera, la tela, el papel y la roca tienen actualmente un uso limitado, ya que no pueden aplicarse como capas finas en estado fundido o líquido.
Como era de esperar, los plásticos son los materiales más utilizados en este proceso aditivo.
Los atributos de los plásticos los hacen idóneos para crear productos en una gama versátil de colores, tamaños y formas.
Para 2027, se espera que el valor del mercado de plásticos para impresión 3D alcance los 1.400 millones de euros.
Pero el uso de metales también está floreciendo en el ámbito de la impresión 3D.
La fabricación de toberas de combustible de cromo-cobalto mediante impresión 3D está despegando en la industria aeronáutica. Esta pequeña pieza de motor muestra la fabricación aditiva en todo su esplendor: personalizable; compleja; eficiente y sostenible.
Estas toberas de combustible solían constar de 20 piezas individuales que se soldaban entre sí.
La impresión 3D los produce como una pieza sólida que pesa 25% menos y es cinco veces más resistente.
Se han convertido en un éxito de ventas en el sector de la aviación, gracias a sus altos niveles de eficiencia que ahorran aproximadamente 1.000 millones de euros al año. $3 millones por avión.
Para reflexionar
Muchos expertos del sector de la impresión de alimentos creen que, en un futuro no muy lejano, una impresora 3D será un elemento básico en la cocina de cualquier hogar.
Por extraño que parezca, la comida impresa funciona con el mismo proceso aditivo que los metales y los plásticos.
Como resultado, funciona mejor con materiales viscosos, por lo que los alimentos sólidos y enteros no son compatibles actualmente.
Las pastas y los purés son los alimentos impresos en 3D más comunes, sin embargo, los planes para producir carnes impresas no están lejos en este espacio en constante evolución.
Como guinda del pastel, la impresión 3D fue responsable de la El mejor tiramisú del mundo en la última edición de la Copa del Mundo de Tiramisú.
Un aliado inesperado
Ucrania se ha beneficiado de la fabricación aditiva.
En tiempos de desesperación y derramamiento de sangre, la impresión 3D ha demostrado ser un valioso e inesperado aliado de los soldados ucranianos.
Se han enviado a primera línea unos 5.000 torniquetes reutilizables para reponer la escasez crítica.
Con la ayuda de archivos digitales, también se han fabricado vendas, férulas y accesorios para AK-47 en grandes cantidades.
Teniendo en cuenta que la fabricación aditiva de armas era relativamente desconocida antes de la invasión rusa, ha sido una misión rápida pero exitosa.
Construir un caso
La impresión 3D se considera el futuro de la construcción.
También se considera la solución a muchos de los problemas relacionados con la construcción actual.
Las casas impresas lo harán:
- Reducir el impacto negativo de la industria de la construcción en el medio ambiente
- Aumentar la rapidez y eficacia de la construcción
- Reducir los errores humanos y de la cadena de suministro
- Reducir el aumento extremo de los costes de material
- Abastecer la creciente demanda de construcción en todo el mundo
- Mitigar los residuos de material durante la construcción
Para 2030, Dubai tiene previsto que 25% de sus edificios estén impresos en 3D.
En Malawi, seguida poco después por Madagascar, aparecieron las primeras escuelas impresas del mundo.
La impresión en 3D se ve como la solución para la escasez de escuelas en los países en desarrollo, donde sólo Madagascar necesita aproximadamente 22.000 nuevas escuelas.
Gran demanda
La impresión 3D está tapando agujeros en muchas otras industrias:
- Médico
- Dental
- Aeroespacial
- Automoción
- Joyería
- Arte/Diseño/Escultura
- Moda
El trabajo médico se está beneficiando enormemente de los avances de esta tecnología.
A principios de este mes, el mundo vio cómo se operaba la primera oreja trasplantada médicamente. El proceso de impresión de la oreja duró menos de 10 minutos.
Se han impreso en 3D más de 100.000 prótesis de cadera en la última década. Este proceso dará acceso a más operaciones de esta naturaleza en el futuro.
En los últimos 17 años, casi todos los audífonos se han impreso en 3D.
La impresión aditiva está desempeñando un enorme papel en el sector de la automoción, especialmente en la Fórmula 1, un campo de alto octanaje.
Estas máquinas aerodinámicas requieren cientos de piezas específicas e intrincadas para conseguir que el coche pase la bandera a cuadros.
En la F1, la impresión 3D lo ha hecho:
- Aumento de la productividad
- Mayor eficacia
- Costes reducidos
- Mayor libertad de diseño
Las piezas de F1 fabricadas con aditivos son más ligeras de lo que era posible hasta ahora, al tiempo que aumentan la eficiencia del combustible.
Han permitido aumentar el rendimiento de los coches y reducir el desgaste de estas delicadas bestias.
En la industria de la moda, el calzado es el producto más común fabricado de este modo.
Con la industria de la moda rápida en el punto de mira por sus prácticas no sostenibles, la impresión 3D ofrece una solución.
Además de producir menos emisiones durante la fabricación, proporciona 35% menos desperdicio de material.
Para 2028, se prevé que el valor de las gafas impresas en 3D ascienda a $3.400 millones.
Una pistola humeante
Un gran inconveniente de esta inminente absorción de las industrias modernas es la posible pérdida de puestos de trabajo.
Un proceso tan rápido y eficaz, sin posibilidad de error humano, podría hacer que muchas personas perdieran su empleo en un amplio abanico de sectores que optan por esta técnica.
Allí donde se abran oportunidades y nuevos puestos de trabajo, puede que se cierren viejas oportunidades y empresas.
Una técnica con un potencial tan vasto siempre tendrá la posibilidad de que se abuse de ella.
En junio de 2022, un sospechoso de 18 años fue detenido en Australia Occidental con una pistola semiautomática impresa en 3D totalmente funcional.
Fabricadas en su propia casa, este tipo de armas de fuego carecen de licencia y regulación.
Con la facilidad con la que se ha fabricado, a partir de una impresora 3D de sobremesa normal y con materiales fácilmente disponibles, no es de extrañar que se trate de una preocupación cada vez mayor.
De hecho, es tan preocupante que Europol ha publicado una declaración en el último mes en la que muestra la seriedad con la que se está tomando la amenaza.
A menudo denominadas "armas fantasma", las armas impresas en 3D son difíciles de rastrear, ya que las no reguladas no llevan un número de serie.
Abróchate el cinturón
La fabricación aditiva ha ofrecido soluciones increíbles que mejoran las vidas, los productos y los puestos de trabajo en muchas industrias y comunidades.
Sin embargo, serán necesarias la cooperación internacional y la mejora de la legislación para garantizar que la impresión 3D siga siendo una fuerza para el bien, y no una herramienta para malhechores que buscan una forma barata, no regulada y no rastreable de producir artículos de contrabando, como armas de fuego caseras.
El ruido procedente del sector es fuerte.
La impresión 3D está creciendo, y depende de nosotros, y de quienes nos gobiernan, asegurarnos de que esta fascinante tecnología siga por el buen camino.
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