La fabricación aditiva es un proceso de producción para fabricar objetos tridimensionales solidos a partir de un modelo digital. El material se deposita capa por capa de manera controlada hasta formar el objeto final. A este proceso, le conocemos como impresión 3D y se ha convertido en uno de los pilares de la industria 4.0.
El origen de la tecnología aditiva
La tecnología de fabricación aditiva surge en los años 80 cuando el Dr. Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigaciones Industriales de Nagoya, inventa un proceso de prototipado rápido. Gracias a un plástico fotoendurecible y controlando la exposición a rayos UV, se podían fabricar modelos tridimensionales.
En 1984, un grupo de investigadores franceses patentó su proceso de estereolitografía, aunque posteriormente sería abandonado por su compañía por «falta de perspectiva empresarial». Ese mismo año, Chuck Hull de 3D Systems desarrollo su propio sistema de fabricación basado en la estereolitografía, en el que se añaden capas mediante curado de fotopolímeros con láseres de rayos UV.
Posteriormente, se desarrollaron otras técnicas de fabricación aditiva como la fabricación mediante deposición fundida (FDM), la más utilizada del sector, especialmente por aficionados. Esta tecnología se asemeja bastante al la impresión de chorro de tinta, por lo que comenzó a denominarse mediante el término «impresión 3D».
Beneficios de la fabricación aditiva
La tecnología aditiva se ha convertido en una de las tecnologías más demandas en una gran variedad de sectores. Su irrupción a finales de los años 90 y los grandes beneficios que ofrece respecto a otras técnicas de fabricación tradicionales, la han convertido en uno de los pilares de la cuarta revolución industrial. Estos son algunos de los beneficios de la fabricación aditiva:
- Reducción de los tiempos y costes de producción: gracias a la tecnología aditiva permite reducir hasta un 90% los tiempos de fabricación. Esto permite mejorar el ritmo de producción y reducir el coste final de los modelos. Además, los materiales empleados en fabricación aditiva son más económicos.
- Revolución logística: gracias a esta tecnología, podemos disponer de un stock virtual y fabricar los modelos únicamente cuando sean necesario. De esta manera, se reduce considerablemente los costes logísticos y de almacenaje.
- Libertad de diseño y versatilidad: las peculiaridades de la fabricación aditiva permiten crear modelos con geometrías complejas. Asimismo, permite una gran versatilidad en formas y materiales, lo que la hace ideal para la producción de prototipos y modelos con complejidad geométrica.
- Tecnología sostenible con el medio ambiente: la tecnología aditiva permite reducir los costes energéticos y de transporte, la materia prima ocupa mucho menos espacio, en los procesos de producción. Por otra parte, el PLA, uno de los materiales más empleados, se fabrica a partir de materiales ecológicos y renovables como maíz, algodón, caña de azúcar o raíces de tapioca.
Procesos de fabricación aditiva
La fabricación aditiva engloba diferentes procesos para la producción de objetos tridimensionales. Dependiendo de las necesidades de cada modelo, se empleará una u otra tecnología:
- Estereolitografía (SLA): está técnica emplea resina que cura al recibir luz ultravioleta, esta resina se introduce en un tanque y un láser proyecta la luz sirve para construir los modelos tridimensionales. De esta manera, los objetos se forman mediante adhesión sucesiva de varias capas una encima de otra.
- Sinterizado selectivo por láser (SLS): mediante un láser de alta potencia se consigue sinterizar una capa de polvo, de escasas décimas de milímetro, en los puntos seleccionados. De esta manera, las partículas se fusionan y se solidifican y se forma el modelo tridimensional.
- Modelado por deposición fundida (FDM): se trata de una técnica donde el filamento fundido se va depositando capa por capa hasta formar un objeto tridimensional. Es la técnica de fabricación aditiva más extendida en el mercado, especialmente entre el público aficionado.
- Binder Jetting: este proceso emplea un agente aglutinante líquido que se deposita sobre el material para conformar un modelo tridimensional.
Aplicaciones de la tecnología aditiva
Las aplicaciones de la tecnología aditiva son innumerables, por ello esto es solo una muestra de algunas de las más destacadas:
- Prototipado rápido: gracias a la versatilidad que ofrece la fabricación aditiva y la reducción en los tiempos y costes de producción, se ha convertido en una de las tecnologías más empleadas para la producción de prototipos.
- Producción de modelos en aeronáutica: el sector aeronáutico ha sido uno de los que más se ha beneficiado de las ventajas que ofrece la fabricación aditiva. Gracias a su capacidad para producir modelos complejos en series cortas y a bajo coste, esta tecnología es ideal para fabricar modelos para aeronaves.
- Fabricación de joyería: la tecnología aditiva permite fabricar modelos de joyas complejos y personalizados con un bajo coste.
- Prótesis ortopédicas: la capacidad de adaptarse al paciente y la reducción considerable de los costes y tiempos de fabricación, hace de la tecnología aditiva un gran aliado para la fabricación de prótesis.
- Restauración de patrimonio: aunque la tecnología aditiva está muy ligada al sector industrial, también permite la reconstrucción de objetos históricos y culturales ayudando a su conservación.
Estas no son las únicas aplicaciones que tiene la fabricación aditiva, ya que es una tecnología tan versátil que permite usarse en sectores tan diversos como el automovilístico, el alimenticio o el arquitectónico, entre mucho otros.
Laboratorios 3D, pioneros en fabricación aditiva
Desde Laboratorios 3D contamos con más de 10 años en el sector de la fabricación aditiva. Durante estos años hemos trabajado para gran variedad de sectores y clientes a los que hemos ayudado a dar el paso hacía la cuarta revolución industrial.
Grandes empresas confían en los servicios de consultoría, fabricación y formación de Laboratorios 3D para llevar a cabo su proceso productivo.
Además, hemos desarrollado algunos de los productos más punteros del sector distribuidos en más de 50 países del todo el mundo. Desde nuestro producto adhesivo, 3DLAC, que permite una adhesión perfecta en el ; hasta nuestra línea de filamentos profesionales 3DLAC Filaments PLA+, que permite unas mejores propiedades mecánicas, pero manteniendo la facilidad de impresión de un filamento PLA.
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