La impresión 3D es un tema muy amplio que abarca múltiples tecnologías y una gran variedad de impresoras destinadas a innumerables aplicaciones. Si eres nuevo en el mundo de la impresión 3D, es comprensible que tengas dudas sobre por dónde empezar o si es una opción adecuada para ti. Para ayudarte, hemos elaborado esta lista que creemos que te servirá de punto de partida para adquirir los conocimientos básicos y tomar decisiones más informadas.
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es exactamente lo contrario de la forma tradicional de fabricar objetos. En lugar de mecanizar o «sustrar» material para formar un objeto —de forma muy similar a como un escultor va tallando la arcilla—, la impresión 3D añade capa tras capa de material para construir un objeto, pero solo donde es necesario. Los diseñadores de productos y los ingenieros cargan un archivo digital (CAD) en una impresora 3D, que a continuación imprime un objeto 3D sólido.
Los termoplásticos son los materiales más utilizados, pero la tecnología también incluye fotopolímeros, resinas epoxi, metales y otros. También se han aprovechado tintas biológicas de última generación, que utilizan una mezcla de células humanas y gelatina, para imprimir en 3D modelos de tejidos complejos. Incluso se están utilizando materiales comestibles, como el chocolate, en las impresoras 3D.
La impresión 3D ofrece una serie de ventajas empresariales que constituyen razones de peso para su adopción. Estas ventajas se caracterizan por seis factores clave:
• Libertad de diseño: las piezas pueden optimizarse para el propósito del diseño, en lugar de verse limitadas por las restricciones de la fabricación tradicional.
• Funcionalidad integrada: la impresión 3D permite incluir capacidades adicionales en una pieza o conjunto, lo que elimina pasos de fabricación, reduce el tiempo de ciclo y disminuye los costes
. • Cadenas de suministro optimizadas: las capacidades bajo demanda y la producción en el punto de
uso acortan las cadenas de suministro tradicionales, acelerando la entrega y reduciendo los costes de inventario. • Personalización: al eliminar la carga de la economía de escala, la personalización puede llegar al mercado masivo, lo que permite una mayor diferenciación en el mercado
. • Fabricación rentable: la ausencia de requisitos de utillaje elimina uno de los mayores costes de fabricación, lo que hace que la producción de menor volumen sea
rentable• Sostenibilidad del ciclo de vida: la libertad de diseño y la producción en el punto de uso permiten crear piezas más ligeras y optimizadas que ahorran combustible y reducen el impacto medioambiental.
En otras palabras, la impresión 3D abre nuevas puertas. Puede acortar en días los ciclos de producción, eliminar la complejidad del montaje final, producir estructuras ligeras y de alta resistencia, crear prototipos hiperrealistas y ser más competitivo.
La impresión 3D es una herramienta esencial para acelerar el proceso de creación de prototipos. Sin embargo, sus aplicaciones van mucho más allá de la creación de prototipos y abarcan otras facetas del ciclo de vida del producto.
• Fabricación: la libertad de diseño y la producción de volúmenes bajos a medios, económicamente viable, abren nuevas posibilidades para el diseño de productos y la mejora operativa. Aplicadas en combinación, estas dos capacidades tienen el potencial de transformar cadenas de suministro y modelos de negocio que llevan décadas en vigor.
• Utillaje: las ventajas del utillaje impreso en 3D incluyen la producción bajo demanda, la personalización, la digitalización de diseños y una flexibilidad de diseño sin límites. Esto elimina a los costosos proveedores, reduce los plazos de entrega, permite el almacenamiento digital y acelera la productividad en la planta de fabricación.
• Ventas y comercio minorista: la impresión 3D ofrece a los minoristas la capacidad de innovar, proporcionando productos altamente personalizados y bajo demanda, así como nuevas experiencias, como artículos «codiseñados» desarrollados en colaboración con los clientes.
• Suministro posventa: las empresas que adoptan la impresión 3D para piezas de repuesto y recambio pueden sustituir los almacenes de piezas de repuesto por impresoras 3D o por una empresa de servicios de impresión 3D subcontratada para producir piezas justo a tiempo.
Esto depende del alcance de la implementación y del tipo específico de tecnología de impresión 3D utilizada. Las impresoras 3D abarcan todo el espectro de precios, desde máquinas relativamente económicas, adecuadas para un entorno de oficina, hasta impresoras industriales grandes y costosas. Dentro de cualquier categoría tecnológica, la diferencia entre los sistemas de gama baja y los de gama alta suele incluir el tamaño de las piezas, la variedad y la calidad de los materiales, así como la precisión, la fiabilidad y la consistencia de los sistemas. En comparación con el modelado tradicional para prototipos o los métodos de fabricación tradicionales, como el mecanizado CNC o el moldeo por inyección, la impresión 3D suele ser mucho más rápida y, en volúmenes reducidos, mucho más económica. A medida que aumentan las ventajas y las aplicaciones, la tecnología puede adaptarse adecuadamente.
La impresión 3D acelera el proceso al reducir el tiempo y el coste asociados a la creación de prototipos y al perfeccionamiento del diseño. Se pueden producir muchos más prototipos impresos en 3D en el tiempo que se tardaría en moldearlos o mecanizarlos, y a un coste mucho menor. Los prototipos altamente realistas impresos en impresoras multimaterial a todo color se parecen al producto final, lo que permite tomar decisiones más rápidas y acertadas.
La impresión 3D ofrece a los diseñadores la capacidad de acortar drásticamente el proceso de diseño en comparación con los métodos tradicionales de modelado manual o la subcontratación a talleres de modelado.
Mantenga el proceso de diseño íntegramente en la propia empresa. Con la impresión 3D, los diseñadores obtienen un control total sobre el proceso de diseño. Crear modelos internamente ahorra el tiempo asociado a la subcontratación. Una mayor flexibilidad en los plazos permite a los diseñadores probar nuevas ideas y realizar iteraciones con frecuencia, lo que da como resultado productos mejores que destacan.
Crea prototipos de forma más rápida e inteligente. La subcontratación suele ser demasiado cara y llevar demasiado tiempo como para permitir la iteración de prototipos más detallados, especialmente modelos que incorporan CMF (color, material y acabado). La velocidad y el flujo de trabajo optimizado de la impresión 3D ofrecen a los diseñadores la libertad de crear docenas de prototipos detallados, al tiempo que reducen el tiempo necesario para llegar al diseño óptimo.
Crea modelos atractivos y muy detallados. Con la impresión a todo color y con múltiples materiales, los diseñadores pueden crear prototipos que se ven, se sienten e incluso funcionan como el producto real en tan solo unas horas. La capacidad de evaluar el color, la textura y la ergonomía de un producto se traduce en una mejor retroalimentación y una aprobación más rápida por parte de los clientes.
La impresión 3D elimina la necesidad de fabricar e instalar costosas herramientas para producir objetos. Su naturaleza aditiva la convierte en una solución de producción rápida, de bajo o medio volumen, que no depende de las economías de escala, a diferencia de lo que ocurre con la inversión en herramientas de moldeo por inyección. Esto abre nuevas oportunidades en los casos en que la producción de bajo volumen o bajo demanda resultaba antes poco rentable. También favorece la fabricación distribuida, en la que las piezas se pueden imprimir fácilmente desde cualquier lugar. Por ejemplo, una aerolínea podría imprimir en 3D sus propias piezas de repuesto en unas instalaciones de mantenimiento en lugar de tener que esperar a que el fabricante se las envíe.
Desde el punto de vista de las herramientas, la impresión 3D ofrece la misma agilidad, al permitir producir plantillas, accesorios, herramientas de extremo de brazo y otros elementos auxiliares de fabricación en mucho menos tiempo y a un coste menor que las herramientas tradicionales. Estas herramientas pueden personalizarse y optimizarse fácilmente desde el punto de vista ergonómico para el operario, en lugar de diseñarse en función de cómo se fabrican. El uso de termoplásticos resistentes en lugar de metal permite que sean más ligeras y fáciles de usar, lo que aumenta la eficiencia de las tareas y reduce el tiempo de ciclo.
La impresión 3D no sustituye por completo a los métodos de fabricación existentes, como el moldeado y el mecanizado. Su ventaja radica en complementar estas otras tecnologías en aquellos aspectos en los que estas no pueden competir. Por ejemplo, la naturaleza aditiva de la impresión 3D permite crear estructuras que no son posibles con el mecanizado o el moldeado. También hace que la producción de volúmenes bajos a medios sea económicamente viable, ya que no es necesaria la inversión en utillaje. Del mismo modo, es mucho más rápido ponerse en marcha, razón por la cual GM recurrió a la impresión 3D para reacondicionar su línea de producción y fabricar respiradores durante la pandemia. En resumen, la impresión 3D es otra herramienta más en la caja de herramientas, pero una que ofrece ventajas clave sobre las prácticas de fabricación tradicionales cuando se utiliza de forma estratégica.
Hay cinco características que suelen favorecer la impresión 3D de piezas de uso final:
• Complejidad: piezas que serían difíciles o imposibles de mecanizar o moldear
• Gran inversión inicial: alto coste inicial de creación de moldes de
inyección• Rediseño: diseño de nuevos productos que pueden ser susceptibles de cambios
• Personalización: productos únicos para aplicaciones
personalizadas • Producción de volumen bajo a medio: producir de forma económica desde unos pocos cientos hasta varios miles de piezas
Familiarizarse con la tecnología, comprender el impacto que tiene a lo largo del ciclo de vida del producto e identificar las áreas en las que puede aportar beneficios a su negocio es el primer paso lógico. Este tipo de análisis se complementa con la identificación de sus objetivos empresariales y la señalización de los puntos de intersección en los que la impresión 3D ofrece ventajas. ¿Desea acelerar la creación de prototipos? ¿Busca reducir la duración del ciclo de desarrollo de productos? ¿Necesita reducir los costes de fabricación?
Este informe técnico ofrece información clave sobre cómo la impresión 3D ayuda a transformar las empresas para alcanzar este tipo de objetivos. Otro paso inicial consiste en externalizar la impresión 3D a una empresa de servicios. Esto ofrece las ventajas de la tecnología sin la inversión inicial en una impresora. A medida que crezca su uso y aplicación de la impresión 3D, podrá evaluar la viabilidad de incorporar esta capacidad a su empresa.
El nivel de familiarización y formación depende del tipo de tecnología de impresión 3D que elija. Sin embargo, hay muchos tipos de impresoras 3D que no requieren una inversión significativa en tiempo de formación para ponerse en marcha. El software asociado a estas impresoras ofrece un flujo de trabajo sencillo que permite a los operadores pasar rápidamente del modelo CAD a la pieza impresa. En términos generales, cuanto más sofisticada sea la impresora y sus capacidades, más formación se necesitará para una implementación eficaz.
Contratar una empresa de servicios para fabricar sus piezas impresas en 3D es una buena forma de conocer las ventajas de esta tecnología. Se beneficia de la experiencia y los conocimientos de un especialista en impresión 3D que puede orientarle para optimizar el uso de la tecnología según sus necesidades específicas. Los gastos iniciales suelen ser menores, ya que se evita el gasto inicial asociado a la compra de una impresora. Por el contrario, los clientes que ya poseen impresoras 3D recurren a las empresas de servicios para externalizar el trabajo cuando se supera la capacidad interna. Las empresas de servicios también ofrecen muchos tipos de tecnología de impresión 3D, más de los que la mayoría de las empresas poseen. Esto resulta beneficioso cuando se desean servicios de impresión 3D diferentes a la capacidad de impresión 3D interna.
Llevamos más de 30 años ayudando a nuestros clientes a resolver problemas con nuestras soluciones de impresión 3D. Podemos ayudarle a determinar qué tecnología es la más adecuada para su aplicación, si es más conveniente una impresora o un centro de servicios, así como responder a cualquier pregunta que pueda tener. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo y déjenos ayudarle a dar el siguiente paso con esta tecnología transformadora.
