El sector de la impressió 3D encara la dècada vinent amb la vista posada a recuperar el protagonisme perdut en els últims anys. Després d'una època de sobreexpectación, al començament del segle XX, en la qual els gurus vaticinaven que tindríem impressores 3D fins a la sopa, els fabricants van entrar en un silenciós període de recerca i desenvolupament. Aquest intens treball ha començat ja a donar els seus fruits en forma de tecnologies d'impressió 3D industrial que proporcionaran un gran impuls al disseny i al manteniment de tota mena de maquinària.
Què és la impressió 3D i per a què s'utilitza en la indústria?
La impressió 3D o fabricació additiva és una tecnologia de creació d'objectes per mitjà de la superposició de capes d'un determinat material; per exemple, plàstic o metall. Ofereix esplèndides possibilitats a les i els professionals de l'enginyeria que es dediquen a l'I+D+i i al desenvolupament de productes.
La impressió 3D dóna resposta a necessitats de disseny molt específiques que la fabricació en sèrie no és capaç de satisfer. Ens referim a la generació gairebé immediata de peces de recanvi per a un producte ja descatalogat o per a una màquina espatllada.
Amb la impressió 3D industrial també es poden construir prototips d'una manera senzilla, barata i ràpida. Això permet estudiar els avantatges i punts febles d'una solució abans de la seva sortida al mercat.
Si pensem en aplicacions concretes de la fabricació additiva, l'exemple més clar el trobem en indústries com l'automoció i l'aeronàutica. Nombrosos vehicles i aeronaus podran prolongar la seva vida útil gràcies a la infinita disponibilitat de recanvis que facilitarà la tecnologia 3D.
Quins tipus d'impressores 3D s'usen en la indústria?
En el mercat trobem diferents tipus d'impressores 3D. Algunes estan recomanades per a l'ús particular, mentre que unes altres estan pensades per a l'àmbit empresarial. En la indústria, les més utilitzades són les següents:
- Impressores 3D FDM (Modelatge per Deposició Fosa). L'FDM és la tecnologia d'impressió 3D més popular a nivell general. Es basa en l'extrusió d'un material fos per a anar creant, mitjançant l'adhesió de capes de gruixos ajustables, l'objecte desitjat. Per a la seva alimentació podem utilitzar bobines de filaments termoplàstics o metàl·lics.
- Impressores 3D desenvolupades amb tecnologies de fusió de llit de pols. Aquí s'inclourien les EBM (Fusió per Feix d'Electrons) i les SLS (Sinterizado Selectiu per Làser). Les EBM configuren els objectes fonent partícules de pols metàl·lica mitjançant un feix d'electrons; mentre que les SLS empren el làser per a premsar pols de plàstic prèviament escalfat.
- Impressores 3D basades en tecnologies de fotopolimerización. Al·ludeixen a dues variants: les SLA (Estereolitografía), que solidifiquen via làser, capa a capa, un fotopolímero líquid; i les DLP (Processament Digital per Llum), similars a les SLA, però que usen llum (en comptes de làser) per a projectar una imatge de l'objecte sobre la capa de resina que es pretén solidificar.
- Impressores 3D BJ (Injecció d'Aglutinant). Funcionen mitjançant un capçal que diposita petites dosis d'un material aglutinant sobre una capa de pols per a compactar les àrees desitjades.
- Impressores 3D MJ (Injecció de Material). Construeixen els objectes col·locant gotes de material que se solidifiquen en contacte amb la llum sobre una placa de construcció.
Perspectives de futur de la impressió 3D industrial
IDC Spain vaticina que la despesa en impressió 3D a nivell mundial (en concepte de maquinari, programari, materials i serveis) fregarà els 5 000 milions d'euros per a 2021, acumulant una taxa de creixement anual composta del 15,6% en cinc anys.
Així mateix, segons IDC, les contractacions de MPS (serveis administrats d'impressió) per part de les empreses s'enfocaran en l'ús de les tecnologies de machine learning i anàlisi conductual per a millorar els processos interns i impulsar les oficines sense paper. Per a 2023, un 60% d'aquesta mena de compres es plantejarà amb aquests objectius.
La consultora preveu que, en un termini d'entre tres i cinc anys, quatre de cada 10 fabricants s'hauran pujat al carro de la impressió 3D industrial, amb un gran lideratge per part dels sectors de la producció a demanda, la salut i l'educació.
Reptes de la tecnologia d'impressió 3D industrial en els pròxims anys
La impressió 3D industrial s'enfronta a dos importants desafiaments per a assentar la seva viabilitat al llarg de la dècada vinent:
1. Abaratir els costos de la impressió 3D en gran format
Imprimir peces 3D a gran escala requereix una important inversió, i no sols en la pròpia impressora de gran format i en el seu manteniment. També cal tenir en compte la despesa en materials, consumibles, subministrament elèctric i programari, així com el cost de la mà d'obra. Tot això compon una partida que encara resulta inassumible per a les empreses més modestes; encara que la perspectiva és que es torni cada vegada més assequible.
2. Incrementar la fiabilitat i l'autonomia
El gran somni de la impressió 3D industrial és disposar d'equips preparats per a fabricar peces en sèrie, durant torns llargs, sense cap supervisió i amb la certesa que s'obtindran resultats homogenis. Avui dia, la impressió 3D requereix d'una vigilància contínua si volem assegurar-nos que la majoria dels productes superaran el llindar de qualitat establert.
Tot indica que la impressió 3D industrial aconseguirà superar aquests dos reptes en la dècada vinent, igual que ho faran altres camps de l'enginyeria. Com a mostra, recordem l'anàlisi que us presentàvem recentment en BETWEEN sobre l'evolució de l'autonomia dels cotxes elèctrics.
