Imprimamos en 3D... ¿pero, con qué tecnología?

En los últimos años, el sector de la popularmente llamada impresión 3D ha ganado mucha resonancia gracias al enorme crecimiento de los sistemas abiertos y, esto mismo, ha servido de altavoz para dar mayor excelencia si cabe a las bondades y limitaciones que pueden proporcionarnos cada una de las soluciones existentes. Entre todas ellas es muy probable que haya unas soluciones que encajen mejor que otras respecto a lo que estamos buscando.

Por todo ello quizás sea más recomendable centrar el enfoque de selección partiendo del pliego de condiciones que queremos que cumpla nuestro producto para así vislumbrar de un modo más claro aquellas soluciones que puedan ser un acierto.

En Aiju contamos con más de 15 años de experiencia en fabricación aditiva con diferentes soluciones a las empresas y, salvando algunos proyectos más particulares, de modo general las premisas de los clientes siempre están sujetas a los mismos aspectos, como son:

• Coste del prototipo o pieza final
• Aspecto o acabado superficial del modelo a obtener
• Comportamiento o prestaciones del material a seleccionar
• Número de unidades a obtener y en qué plazo

Todos estos requisitos nos van a condicionar qué tipo de tecnología o solución va a ser la más indicada para lograr un resultado favorable. A ello lógicamente debemos añadir como principal antecedente cuál va a ser el uso del producto que queremos obtener.

Si a todos estos requisitos les sumamos el plazo de ejecución del prototipo, que normalmente por la fase de desarrollo de producto en el que nos encontramos será crítico, tendremos un filtro claro para escoger qué tecnología será la adecuada.

Por último el precio de obtención será determinante, aunque en muchas ocasiones suele ser el primer factor considerado. Tanto es así, que es una de las razones por las que se haya extendido tanto el uso de equipos domésticos de bajo coste, ya sea a nivel particular o en oficinas técnicas propias de las empresas.

Como servicios en nuestro centro tecnológico realizamos prototipos de todos los tipos citados, aunque es cierto que el cliente habitualmente intenta cubrir el mayor número de aspectos con el prototipo, tanto estéticos como funcionales y sobre todo el plazo de entrega. Así la diversidad de equipos que disponemos (SLS, SLA, FFF, PolyJet, etc.) intentan cubrir el mayor número de requisitos de pieza ya reflejados anteriormente. A éstos se suman proyectos particulares con requerimientos más específicos, que conllevan desarrollo de materiales nuevos con formulaciones específicas, unión de varias soluciones en un mismo producto, etc. que pueden desembocar incluso en proyectos de colaboración con ayudas de financiación externa.

Si pensamos en un uso sólo como prototipo, el rango de posibilidades es mucho más amplio y sólo estará limitado por aquellas condiciones que en nuestro caso concreto queramos realmente validar antes de pasar nuestro desarrollo a la fase de producción; por ejemplo desde únicamente chequear las proporciones de una pieza, hasta tener un aspecto real para hacer una sesión de fotos del producto. En tal caso necesitamos un prototipo de concepto o estético donde quizás el material utilizado nos tendrá sin cuidado. En otras ocasiones es necesario comprobar funcionalidad, como puede ser el comportamiento de una bisagra plástica, o por ejemplo qué holguras de montaje debemos contemplar para conseguir un montaje ajustado entre varias piezas de un ensamblaje. Ahora lo importante será el material y la resolución de pieza, y posiblemente el aspecto o color nos preocupe poco.

Cuando se presenta la necesidad de fabricación de pieza final utilizando tecnologías de fabricación aditiva, el abanico de opciones puede verse reducido lógicamente en función del pliego de condiciones que deba cumplir el producto. Estos vendrán fijados por el mercado al que se enfocan, tanto por unas certificaciones determinadas que estarán reguladas por organismos específicos o bien por el propio sector al que vaya destinado el producto.

Por ejemplo, en el sector del producto infantil, todo artículo debe cumplir con una normativa de seguridad muy estricta (Directiva 2009/48/EC) sobre los materiales permitidos, formas normalizadas y edad al que va destinado el producto, lo que limita en gran medida cómo podemos obtener nuestro producto y su posterior puesta en mercado. En este sentido, lógicamente con la expansión de las diferentes tecnologías, los materiales y sobre todo, los modos de fabricación cada vez más personalizados, la legislación se irá adecuando paulatinamente al escenario del mercado, tal como ya está totalmente implantado en el sector médico o se está extendiendo actualmente en el sector aeronáutico.

En otros campos y a nivel genérico estas tendencias se pueden ver reflejadas por ejemplo en la preocupación de diferentes organismos por la normalización, con acuerdos de colaboración a nivel europeo o internacional, siendo destacables los actuales entre normas de ASTM o ISO/TC261, que contemplan requisitos para diferentes procesos de fabricación aditiva, así como el Comité Europeo de normalización específicos CEN TC438, en los que Aiju está presente en su elaboración. Todas ellas buscan la estandarización de los procesos de tal modo que la calidad de los procesos de fabricación sea controlable, tanto a nivel de máquina como de materiales utilizados, de modo que repercuta directamente en la calidad de las piezas obtenidas.

En el caso de no estar sujetos a una certificación determinada o las limitaciones de mercado no son tan estrictas, será posible escoger entre las tecnologías más diversas. De entre todas ellas, las más extendidas son las de impresión de hilo fundido del tipo FFF, con materiales en constante evolución, aunque en definitiva deberá ser aquella que nos permita cubrir en calidad, material, coste y plazos las exigencias del mercado. Los tiempos de impresión quizás sea una de las limitaciones de estas soluciones, que a día de hoy se está resolviendo multiplicando el número de unidades trabajando simultáneamente, aunque la tendencia seguro será mejorar los tamaños y la velocidad de los procesos.

En definitiva, el cambio en el planteamiento de modelos de negocio en el que entran en escena nuevas plataformas de diseño, fabricación y venta, con modelos de CAD3D personalizados, diseños gratuitos en red, fabricación deslocalizada, stock digital o pago por uso de licencias de modelos, van a animar más si cabe las posibilidades de expansión del sector y sus aplicaciones, tanto domésticas, de ocio, industriales y de investigación a gran escala.