Tendencias de la fabricación aditiva

Informe del sector de la impresión 3D / fabricación aditiva 2024

Una de las demandas que tradicionalmente se le ponen sobre la mesa a la fabricación aditiva es la de incrementar, de manera sustancial, las capacidades dimensiones de la tecnología. En este ámbito se están produciendo desarrollos y evoluciones continuas en los diferentes sistemas, desde el sinterizado láser en cama de polvo con el incremento del número de láseres lo que ha permitido trabajar sobre plataformas de mayor tamaño, pasando por la fabricación metálica mediante deposición directa de energía integrada sobre sistemas robóticos o cartesianos de gran formato, hasta las últimas evoluciones de la tecnología BAAM (Big Area Additiva Manufacturing) focalizada en la impresión de materiales poliméricos para generar componentes de tamaño métrico, con aplicaciones en ámbitos tan diversos como automoción, aeronáutica, bienes de equipo, industrial, construcción o decoración. Estos avances no sólo se vinculan al incremento volumétrico de las piezas a fabricar sino a otros conceptos clave para la industria como la personalización, flexibilidad, productividad, calidad y optimización de recursos.

Otra de las tendencias es el desarrollo e introducción de nuevos materiales avanzados que permitan aportar soluciones a aplicaciones con requerimientos específicos. Así pues, en el campo de los polímeros los esfuerzos se focalizan, principalmente, en materiales de alto rendimiento con propiedades mecánicas, térmicas y químicas mejoradas o la introducción de nuevas funcionalidades a través de estructuras multimaterial o la sensórica integrada. Por otro lado, se ha experimentado un crecimiento importante en la demanda de materiales metálicos y en este marco se está trabajando en nuevas aleaciones específicas con propiedades mejoradas frente a nuevos usos de alto requerimiento o mejoras en la durabilidad, calidad y costes. Las cerámicas técnicas son otro de los campos de actuación que, aunque tienen un mercado mucho menor y más acotado que los polímeros y metales, ofrecen unas propiedades excepcionales, como alta resistencia a la temperatura, resistencia química y dureza que, combinadas con la fabricación aditiva, permiten dar soluciones a múltiples necesidades no abordables hasta el momento por los procesos de fabricación convencionales. Todos estos materiales ponen el foco el foco en aplicaciones para sectores de alta demanda tecnológica como pueden ser el aeroespacial, energías renovables, electrónica, transporte o defensa entre otros.

Sectores críticos y de alto impacto como el de la salud, también están involucrados en estas líneas de desarrollo a través de materiales específicos compatibles con procesos de bioimpresión, que permiten crear estructuras biológicas tridimensionales, como tejidos u organoides a partir de biomateriales con o sin carga celular, con aplicaciones en el ámbito de la medicina regenerativa, la farmacología o la alimentación personalizada.

Estas tecnologías avanzadas no son ajenas a conceptos como la circularidad y sostenibilidad y, en este marco, existen múltiples líneas de trabajo relativas al uso de materiales sostenibles o la reciclabilidad y reutilización de los propios materiales. Una línea de desarrollo a destacar, hace referencia a la utilización de la fabricación aditiva como sumidero de residuos, de tal modo que permita canalizar la integración de materiales procedentes de otros sectores, que a día de hoy no se valorizan de modo alguno, en la cadena de valor a través de su uso como materia prima que alimente procesos aditivos, principalmente en tecnologías de gran tamaño con materiales poliméricos o en procesos focalizados en la industria de la construcción. Destacar también, en este ámbito, el potencial de las tecnologías aditivas de gran formato en metal como herramientas para la reparación de componentes de gran tamaño, lo que permite alargar sustancialmente su vida útil reduciendo, de este modo, el volumen de residuos y contribuyendo a la sostenibilidad a lo largo del tiempo.

Por último, destacar que la aparición de nuevas tecnologías altamente disruptivas como es el caso de la inteligencia artificial abre un abanico, casi infinito, de posibilidades donde la combinación con la fabricación aditiva genera el tándem óptimo para lograr avances en ámbitos tales como la automatización del diseño adaptativo, la optimización topológica, la optimización de los propios procesos de fabricación mediante la monitorización y análisis de datos por IA, el desarrollo de nuevos materiales avanzados basándose en algoritmos específicos avanzados, o la predicción y aseguramiento de la calidad.

A modo de conclusión, cabe destacar que todas estas tendencias no solo reflejan la continua evolución a la que está sometida la tecnología, sino que conforman un sumatorio de retos a superar a la par que oportunidades y nichos de mercado existentes, para aportar soluciones a las continuas necesidades y demandas de la industria y del mercado, en un mundo cambiante en el cual conceptos como la flexibilidad, la inmediatez o la sostenibilidad cobran cada vez más fuerza.