Los 5 principales conceptos erróneos sobre la fabricación aditiva

El rápido desarrollo de la tecnología de impresión 3D ha beneficiado enormemente a multitud de industrias, incluidas la aeroespacial, la automoción, la sanitaria, la fabricación de moldes e incluso la cosmética, con una producción de componentes más rápida y menores costes.

Para 2025, se espera que la industria supere un valor comercial de 5.500 millones de dólares en la región de Asia y el Pacífico.

Muchas grandes empresas de Asia y el Pacífico han creado equipos de I+D maduros, pero la adopción de la tecnología de fabricación aditiva aún está en sus primeras etapas. Probablemente esto se deba a malentendidos sobre la industria de fabricación aditiva.

Los 5 principales conceptos erróneos sobre la fabricación aditiva

Concepto erróneo 1: la fabricación aditiva es adecuada para todas las empresas

Hace una década, cuando la impresión 3D ganó popularidad, es comprensible que las posibilidades ilimitadas de la tecnología cautivaran a muchos. Las impresoras 3D se consideraban electrodomésticos, dominaban los titulares y se las consideraba capaces de cualquier cosa.

Gartner se refiere a esto como el comienzo del "ciclo de exageración". Las expectativas iniciales se disparan con los avances tecnológicos.

Desafortunadamente, a medida que pasa el tiempo, la desilusión con la tecnología crece con la misma rapidez, especialmente cuando la realidad no está a la altura de las expectativas iniciales demasiado optimistas. El peligro radica en tomar la representación hiperbólica de las impresoras 3D al pie de la letra, asumiendo que con solo presionar un botón se imprimirán los elementos requeridos.

En realidad, la tecnología de impresión 3D ha prosperado en aplicaciones industriales profesionales. Revolucionó los procesos de fabricación, permitiendo la producción de componentes individuales ligeros y personalizados.

Sin embargo, las empresas deben evaluar si implementar esta tecnología. Deben investigar a fondo cómo utilizarlo y gestionar las expectativas.

Se deben considerar factores como el costo, el diseño, los ciclos de entrega y el impacto de la tecnología de impresión 3D en los procesos de fabricación. Para piezas fabricadas mediante procesos tradicionales y componentes impresos en 3D, se deben abordar los problemas de compatibilidad relacionados con el ensamblaje.

Concepto erróneo 2: la fabricación aditiva solo es adecuada para la creación de prototipos

La creación rápida de prototipos es una de las primeras aplicaciones de la tecnología de impresión 3D y todavía se utiliza ampliamente en la actualidad. Esta aplicación es particularmente útil en I+D, donde se pueden probar prototipos con las mismas propiedades materiales que el producto terminado. Al ser un proceso sin herramientas, la tecnología facilita cambios fáciles y rápidos, completándolos con un costo adicional mínimo.

Sin embargo, la creencia de que la impresión 3D sólo es adecuada para la creación rápida de prototipos es un error común. En los primeros años, la tecnología no pudo alcanzar su máximo potencial debido al rendimiento limitado de las computadoras y los láseres.

Hoy en día, el deseo de revolucionar los métodos tradicionales de diseño y fabricación continúa inspirando más soluciones. La tecnología de impresión 3D ofrece una excelente flexibilidad en el proceso de fabricación, creando estructuras altamente personalizadas con menos material y evitando eficazmente los problemas de productos voluminosos.

Concepto erróneo 3: la fabricación aditiva es muy cara

Hay dos formas de considerar los costos de producción: una se centra en los costos unitarios de corto plazo y la otra adopta una visión más amplia, centrándose en los costos de largo plazo.

Aunque la impresión 3D ha logrado muchos avances en la última década, para algunas industrias la tecnología aún está por detrás de los métodos de fabricación tradicionales en términos de costos unitarios de los componentes. Sin embargo, a medida que aumenta la productividad, los costos unitarios inevitablemente disminuirán.

Sin embargo, no se deben descuidar otros aspectos importantes, como la búsqueda de cambios disruptivos en la producción. Los métodos tradicionales se basan a menudo en la producción de moldes, lo que puede resultar costoso en términos de precio y tiempo.

Esto es especialmente cierto para cantidades de producción más pequeñas, lo que hace que la “producción de una sola pieza” sea una demanda casi inalcanzable.

La tecnología de impresión 3D revierte esta situación, eliminando la necesidad de moldes, creando así amplias posibilidades para fabricar productos personalizados en pequeños lotes. Las soluciones que antes se consideraban demasiado caras ahora merecen ser reevaluadas.

Previamente se presentó el proyecto de tecnología de impresión 3D NextGenAM, una colaboración entre Premium AEROTEC, EOS y Daimler. Utilizaron tecnología de fabricación aditiva para producir piezas de aluminio para las industrias automotriz y aeroespacial, reduciendo con éxito los costos de fabricación.

El proceso de fabricación se acortó significativamente y las líneas de producción se pudieron replicar fácilmente para ampliar la capacidad del taller.

Concepto erróneo 4: la fabricación aditiva no tiene limitaciones de diseño: “complejidad ilimitada”

De hecho, las capacidades de diseño de la impresión 3D “no son infinitamente complejas” y las piezas que produce aún enfrentan limitaciones de diseño. Los diseñadores que utilizan tecnología de impresión 3D necesitan capacitación para comprender completamente la viabilidad y las limitaciones de la tecnología y aprender cómo diseñar, optimizar, construir y aplicar con éxito la tecnología de impresión 3D.

Hay cinco reglas de diseño de impresión 3D a seguir, incluida la atención al grosor de la pared y al tamaño del espacio. Las piezas fabricadas mediante impresión 3D deben minimizar las relaciones de aspecto y la resolución de la superficie para garantizar ciclos de producción estables. Por lo tanto, los diseños deben evitar complejidades innecesarias y tener siempre en cuenta las cinco reglas de diseño.

En resumen, en comparación con los límites que enfrentan las tecnologías de fabricación tradicionales actuales, la impresión 3D todavía ofrece un alto grado de libertad de diseño, lo que permite muchas aplicaciones que antes no eran fabricables. Esto promovió una mentalidad orientada al diseño, priorizando primero la resolución de problemas y luego considerando las limitaciones básicas de fabricación.

Concepto erróneo 5: la fabricación aditiva solo es adecuada para piezas pequeñas que no requieren montaje

Este error común sobre la impresión 3D es el resultado acumulativo de los malentendidos antes mencionados. Si la gente cree que la tecnología es cara y sólo adecuada para la creación de prototipos, entonces no es difícil entender por qué piensan erróneamente que la impresión 3D sólo es aplicable a piezas pequeñas.

Por supuesto, la realidad es que ahora existen impresoras 3D capaces de producir piezas de gran tamaño, con piezas de plástico de alta calidad que miden aproximadamente un metro e impresiones 3D en metal que superan los 500 mm.

En cuanto a la necesidad de la asamblea, la cuestión a explorar es “si la asamblea es necesaria y si no se puede hacer”. La impresión 3D puede producir piezas que no requieren ensamblaje, a menudo con el objetivo de aligerar las piezas o reducir los costos de ensamblaje.

En conclusión, la impresión 3D no sustituirá todas las tecnologías de fabricación tradicionales en el futuro. Su función es ampliar las posibilidades de producción, permitiendo a los fabricantes crear productos que antes eran inalcanzables.

Como nueva tecnología, las empresas nuevas en el sector de la fabricación aditiva deben establecer asociaciones con socios de fabricación aditiva confiables para prepararse para un nuevo viaje.

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