HP, uno de los principales protagonistas de la revolución aditiva

En la edición 2016 de In(3D)ustry, HP presentaba por primera vez su tecnología HP Multi Jet Fusion, desarrollada en el Centro Internacional de HP en Barcelona (Sant Cugat del Vallès). En 2017, esta tecnología de impresión 3D está consolidada y en pleno funcionamiento en muchas empresas de todo el mundo. Para demostrarlo, HP fue de la mano de varios de sus clientes tanto a la feria barcelonesa de impresión 3D como al open house celebrado días antes en sus instalaciones de Sant Cugat, para que pudieran explicar en primera persona qué les aporta esta solución de fabricación aditiva.

La compañía HP participó en el In(3D)ustry From Needs to Solutions, uno de los salones de la Barcelona Industry Week, para presentar su apuesta por la transformación digital de la fabricación industrial y cómo la solución de impresión HP Multi Jet Fusion 3D está revolucionando el sector. Durante una presentación en la Zona Arena, Jaume Homs, Iberia 3D Printing Sales Manager en HP, habló de los avances de la tecnología HP Multi Jet Fusion desde que se presentó en la última edición de In(3D)ustry en 2016, y su papel en la transformación de la industria. “Nuestra apuesta por la transformación digital de la fabricación industrial es firme. Tras un año desde su presentación, la tecnología HP 3D Multi Jet Fusion ya es una realidad. Nos sentimos orgullosos de estar contribuyendo a que la impresión 3D sea una alternativa viable a los métodos de producción y fabricación tradicionales impulsando así la transformación digital de las fábricas”, afirmó Jaume Homs durante su intervención.

Semanas antes, el propio Homs y varios miembros del equipo de 3D Printing de HP en Sant Cugat, recibieron a un centenar de empresas en sus instalaciones en la población del Vallès, que tuvieron la oportunidad de ver funcionar la tecnología de HP Multi Jet Fusion y comprobar lo que es capaz de hacer.

Presentó la jornada Enric Martínez-Abarca, responsable de Ventas en Europa de 3D, quien recordó que “HP ya ha protagonizado pequeñas revoluciones en el pasado dentro del mundo de la impresión, como fue la inyección en tinta o la tecnología Indigo con la que se consiguió mover el mundo de la impresión analógica y offset al mundo digital”.

Martínez-Abarca definió la impresión 3D como la tercera revolución de la impresión en la que HP puede ser protagonista, no solo por su tecnología sino por cómo ha enfocado su mercado. “Con la impresión 3D, una compañía tan grande, con más de 50.000 empleados a nivel mundial, ha tenido la oportunidad de trabajar como una start-up, como una compañía pequeñita y muy ágil que ha tenido que arrancar de cero. Gracias a la tecnología Multi Jet Fusion, hemos podido ‘evangelizar’ y ‘cambiar’ la mentalidad de industria donde ahora se hace un prototipado para llegar a hacer producción final”.

Enric Martínez-Abarca, durante su intervención en la jornada de puertas abiertas en HP.

Y todo ello desde Sant Cugat. “Tenemos el orgullo de decir que estas son las oficinas de mayor inversión y con mayor número de ingenieros fuera de los EE UU”. Estas oficinas, fundadas hace más de 30 años, disponen de más de 600 ingenieros de I+D y generan más de 150 patentes al año. Con más de 2.000 trabajadores directos de más de 60 nacionalidades distintas, son sede mundial del negocio de impresión en gran formato e impresión 3D, además de la sede del negocio de Artes Gráficas (GSB) para la región EMEA.

Jaume Homs explicó a las empresas presentes en la In(3D)ustry que la apuesta de HP no es competir dentro del mercado de la impresión 3D, sino que quiere transcender el propio sistema actual de fabricación. “Nos dirigimos al mundo de la fabricación, en el que los prototipos, el utillaje, las preseries y series, y las piezas finales forman parte de los procesos de la industria. La fabricación digital va a permitir la fabricación de tiradas cortas de forma rápida sin tener que hacer moldes. Esto posibilita un nuevo campo de producción masiva personalizada, y va a habilitar nuevos mercados, nuevos negocios y nuevas posibilidades que, a día de hoy, aún no existen o no están implantadas”, explicó Homs a los presentes.

Homs también transmitió los datos de crecimiento del mercado mundial del 3D, un crecimiento sostenido del 30% aproximadamente, generado por dos motivos principales: “El primero es que cada vez más empresas están adoptando el prototipado en sus ciclos de diseño, cada vez hay menos que no lo hacen. Pero el mayor crecimiento, la palanca que mueve este progreso, está sobre todo en la parte de producción. Mover la producción que se hacía de forma tradicional al mundo digital es lo que realmente va hacer que el crecimiento sea exponencial”, afirmó. Es por este motivo que en HP “no vamos ni queremos competir en el negocio del 3D, porque nuestro éxito vendrá cuando cojamos parte del mercado de la fabricación tradicional, de los mecanizadores, de los inyectores y moldistas. Nosotros vamos a este mercado de 12.000 billones de euros donde el 3D todavía no es nada y queremos ir pellizcando parte de este mercado”.

¿Y cómo lo va a hacer HP? En primer lugar, “lanzando un producto que tenga unas capacidades realmente diferenciales y disruptivas”, como es el caso de la HP Multi Jet Fusion. Después, hay que poner el foco en el precio del material y, por ello, el compromiso de HP es bajar progresivamente estos precios. “Obviamente, el tener un abanico de materiales amplio y certificado es lo que nos va a permitir poder habilitar muchas de las aplicaciones que nuestros clientes van a requerir”, explicó Homs. El siguiente paso es “ayudar y ‘evangelizar’ a los diseñadores para que empiecen a pensar en fabricación aditiva, porque se están cometiendo muchos disparates con el 3D”, afirmó. Por otro lado, la cadena de suministro también va a cambiar “porque hoy en día está creada en base a fabricaciones, stock, gestión de almacenes… Vamos a poder fabricar bajo demanda” explicó Jaume, y lo comparó con el mercado de libros de Amazon: “Más del 50% de los libros que se venden en Amazon físicos a día de hoy no existen, son PDF en un disco duro que se fabrican bajo demanda. Va a pasar lo mismo con la fabricación digital de piezas”. Y así resumió su estrategia: “Estamos convencidos que si hacemos y orquestamos todo esto —si conseguimos hacer máquinas más rápidas, bajar el coste de los materiales y fabricar de forma más eficiente— lo que vamos a conseguir es que, por un lado, el coste de la pieza cada vez sea más económico y va a conllevar que cada instalación necesitará más máquinas”, señaló.

La propia tecnología del sistema de fabricación aditiva HP Multi Jet Fusion hace que HP pueda disponer de una posición única en este negocio. Los años de experiencia en las artes gráficas, sobre todo de la tecnología de los cabezales ‘termal inkjet’, de inyección térmica, que permite disparar 30 millones de gotas por segundo y por pulgada a una precisión de 20 micras, se ha podido aplicar en la fabricación aditiva. “De este modo, arrancamos con una velocidad mucho más rápida que otros fabricantes en cuanto a innovación”, explicó Homs. Pero no solo el cabezal marca la diferencia; también el amplio conocimiento de los agentes que actúan en el proceso de fusión: “Para nosotros, trabajar con agentes es muy parecido a trabajar con tintas. También tenemos mucha experiencia en fusionar, sobre todo en procesos con tinta”, explicó el Iberia 3D Printing Sales Manager de HP.

Otro punto a favor de la tecnología aditiva de HP es el servicio técnico, concebido desde 0 pero con toda la experiencia acumulada en el servicio técnico de la compañía estadounidense en sus máquinas destinadas a producción: “Para nosotros, una máquina parada provoca una parada en la facturación de la empresa y en consecuencia en la nuestra”, explicó Jaume Homs.

Toda esta experiencia acumulada en otros sectores aprovechada en su sistema de fabricación aditiva ha obtenido como resultado “la capacidad de fabricar 10 veces más rápido que cualquier otra tecnología —aunque comparado con otras tecnologías estamos hablando de mucho más—; podemos fabricar a unos costes por debajo de la mitad del coste de otras tecnologías de 3D, pudiendo acceder a tiradas de hasta decenas de miles de piezas; y, por último, la capacidad del control del vóxel con 30 millones de gotas por pulgada a una resolución de 20 micras, 340 millones de gotas por segundo en el ancho de nuestra máquina (380 x 284 x 380 mm)”, resumió Jaume. “Con esto, lo que hemos conseguido es que si miramos el punto de cruce entre una tecnología del mercado y nuestra tecnología HP MultiJet Fusion, conseguimos aumentar la cantidad de piezas que sale rentable poder fabricar en digital comparado con poderlo fabricar de forma tradicional”, concluyó.

El equipo HP Multi Jet Fusion a pleno rendimiento en la sede de HP en Sant Cugat.

La económica no es la única ventaja que puede ofrecer la fabricación aditiva, porque “si tengo que fabricar 15 piezas, se entiende que es mucho más económico fabricarlas en digital que no tener que fabricar un molde para la fabricación de estas pocas piezas”. No pasa lo mismo en grandes series, aunque HP se está esforzando en recortar esta diferencia. También está el ahorro de tiempo: “Con esta tecnología somos capaces de fabricar, de un día para otro, una gran cantidad de piezas, cosa que no sería posible con otra tecnología tradicional”. Hay que sumar también la posibilidad de fabricar nuevos productos personalizados, como podrían ser las gafas, los audífonos o el calzado, además de la optimización del rendimiento de las piezas. “Con la impresión 3D, la complejidad geométrica es prácticamente ilimitada. Hay libertad total en diseñar piezas optimizadas para su uso”, explicó Homs.

La propia HP Multi Jet Fusion es un ejemplo de estas ventajas: “El 50% de las piezas de plástico de la Multi Jet están fabricadas con la propia máquina. La máquina se imprime a sí misma. Nos ha interesado fabricar aditivamente algunas de estas piezas porque, hasta el momento justo de su lanzamiento, hemos podido rediseñarlas”, afirmó.

Tras la intervención de Jaume Homs, tomó la palabra Mar Lezcano, Product Manager de Materiales y Agentes 3D de HP, quien quiso destacar el papel esencial que juegan los materiales dentro del mercado de la impresión 3D: “Es el material con el que imprimimos el causante de dar beneficios a la fabricación de una pieza. Los materiales son fundamentales porque son los que nos van a permitir poder producir una pieza que va a tener una funcionalidad diferente, especialmente en 3D”.

Las perspectivas de crecimiento son enormes “porque cada vez hay nuevos fabricantes con nuevas impresoras que aparecen en este mercado. Las impresoras cada vez son más rápidas y cada vez hay más variedad de materiales para imprimir en 3D y esto va a seguir evolucionando de manera exponencial”.

En la actualidad, el nylon es el principal material y la poliamida 12, la ‘reina’ en la fabricación aditiva. “Tiene muy buenas propiedades para imprimir en 3D y buen balance entre coste y propiedades. Además, es bastante versátil y funcional, especialmente para prototipos”. Por esa razón, HP apostó por este material a la hora de lanzar su equipo HP Multi Jet Fusion. “Eso no quiere decir que nos vayamos a quedar solo con este material ni muchísimo menos. Estamos trabajando en expandir el portfolio de materiales que vamos a ofrecer en el mercado del 3D porque, si queremos dar una oferta y una solución para poder fabricar pieza final, necesitamos tener materiales que se comporten como materiales de inyección. Esto significa que debemos ser capaces de tener un portfolio enorme de materiales”, afirmó Mar Lezcano.

Es por ello que HP dispone de varios grupos de investigadores, trabajando para poner una cantidad ilimitada de materiales en el mercado. “Si queremos dar soluciones a nuestros clientes para hacer piezas concretas, tenemos que trabajar materiales que se adapten a las necesidades concretas de industrias y aplicaciones”, explicó la Product Manager de Materiales para 3D. De ahí que la estrategia de HP en cuanto a materiales sea totalmente diferente al resto de los productores de impresoras 3D. “Tenemos una estrategia de ‘open platform’ o plataforma abierta, porque queremos dar una respuesta al mercado para que cada cliente pueda tener un material que encaje realmente con la funcionalidad que está buscando”.

Esta estrategia permitirá, además, reducir el coste de los materiales, “otra de las barreras en la adopción de las nuevas tecnologías de impresión 3D”. Y según HP, este coste hay que bajarlo teniendo “una visión abierta, invitando a todos los fabricantes de plástico a desarrollar materiales para nuestra tecnología. Esta competición entre diferentes productores es la que hará que el coste de los materiales baje. Además, creemos que usar materiales exclusivos y limitados va en contra de la adopción y el crecimiento de la tecnología”, afirmó Lezcano.

HP ya está trabajando con los principales fabricantes de plástico y próximamente dará conocer varios materiales compatibles con su tecnología. Porque antes de lanzarlos, HP debe certificar que estos materiales funcionan correctamente en la impresora y son seguros para los usuarios. “Hay un sello de certificado HP que da la seguridad que este material trabajará correctamente en el sistema”. En el caso de clientes que necesiten materiales para aplicaciones concretas, HP pondrá en contacto fabricantes de materiales y clientes para colaborar, desarrollando ese material en exclusiva para este cliente.

HP ofrece a estos partners de materiales herramientas para que los desarrollen, desde sus propios laboratorios donde trabajan el triturado del plástico y el polvo, y son los propios fabricantes los que deciden qué material desarrollar y su precio. Eso sí, deben ser “altamente reciclables porque están destinados a la fabricación y queremos ahorrar costes”.

Impresora HP Multi Jet Fusion 3D 4200 expuesta en In(3D)ustry 2017. En el panel posterior, se puede ver el esquema actual de la 'open platform' de HP y sus principales proveedores.

Mar Lezcano enumeró a varios fabricantes que ya están lanzando materiales dentro de esta plataforma: Evonik ya ha lanzado un material, un nylon 12, 50% reciclable “pero está trabajando en más cosas” explicó Lezcano. Y BASF está trabajando en un elastómero. Además, entre otros, se encuentran también Lehmann & Voss, Sigma Desing, Henkel o Arkema.

En la actualidad, el portfolio de HP está compuesto de la ya nombrada poliamida 12 (PA 12), un nylon un 80% reciclable. Eso significa que hay piezas fabricadas con sólo un 20% de polvo nuevo`, aunque Mar Lezcano insistió que “tienen las mismas características mecánicas que otros materiales que sólo reciclan el 50%”. Además de la PA 12, HP está desarrollando una poliamida 11 y una PA 12 Glass Beads (esferas de vidrio). “La poliamida 11 es un material fantástico, con características mecánicas muy similares al 12, con el mismo nivel de rigidez y fuerza pero con una elongación superior. Es un material mucho más dúctil y da más movimiento. Cuando la pieza final necesita una elongación extra donde el PA 12 no llega, este da la solución”, explicó Lezcano. Por su parte la PA 12 Glass Beads es un material con una rigidez superior gracias a las esferas de vidrio insertadas (un 40%), que le dan más estabilidad y peso. HP sigue trabajando en otros materiales, sobre todo elastómeros y ‘commodity plastics’ y “a corto plazo vamos a tener tres materiales nuevos que nos van a abrir nuevas aplicaciones”, avanzó Mar Lezcano.

Tanto en el open house en Sant Cugat como en el salón In(3D)ustry, HP contó con la colaboración de clientes que ya disponen del equipo HP Multi Jet Fusion. En una mesa redonda, en el caso del open house, y en un panel de debate en la feria, varias empresas de diferentes sectores que ya están utilizando la solución de impresión 3D de HP explicaron su experiencia, las diferentes aplicaciones de la fabricación aditiva y sus ventajas. Antonio Ponce, CEO de Barel, Juan Carlos López, responsable de Ingeniería y Nuevos Proyectos de CAF Digital Manufacturing, Nuno Nieves, director de Steel Surface Systems - S³, Carles Martínez, CEO de Pantur, y Daniel Ros, CEO de WTS World Tooling Solutions (Rogasa Group) fueron los participantes de la mesa redonda. Entre ellos, fabricantes de maquinaria, de moldes, mecanizadores o ‘bureau service’, como el caso de Pantur, señalaron como principales ventajas la posibilidad de hacer tiradas de fabricación de piezas más rápidas y con menor coste comparado con los métodos tradicionales y de acceder a una mayor personalización en la fabricación.

Entrevista a Inma Vázquez, Channel Manager Spain 3D Printing de HP y Jordi Martínez, CEO de Pantur

Pantur S.L. es una empresa joven fundada en 1991 que ha apostado firmemente por la mejora de la calidad y una innovación tecnológica acorde con las necesidades del mercado. Uno de los principales productos que ofrece esta compañía de Sabadell es la de 'service bureau' de prototipos y series cortas en impresión 3D. Recientemente, Pantur ha adquirido una HP Multi Jet Fusion, sumándola a los otros equipos de fabricación aditiva de que ya disponía. Con su CEO, Jordi Martínez, y la Channel Manager Spain 3D Printing de HP, Inma Vázquez, conversamos durante la celebración de In(3D)ustry acerca de esta tecnología que promete revolucionar el panorama de la impresión 3D.

En la pasada edición de In(3D)ustry HP presentaba su tecnología HP Multi Jet Fusion. ¿Cómo ha evolucionado este último año, desde su presentación?

Inma Vázquez: Hace un año, explicamos en In(3D)ustry que estábamos trabajando en una tecnología que iba a permitir hacer producciones de pieza final con impresión 3D. En diciembre de 2016 retiramos las máquinas beta que tenían 50 clientes a nivel europeo e instalamos las definitivas, y en mayo de 2017 este año hemos empezado a comercializar la solución de impresión HP Multi Jet Fusion 3D. Hoy estamos en In(3D)ustry 2017 presentando la solución completa: la impresora, la estación de posprocesado y la unidad de fabricación. Nos acompañan clientes que desde mayo están trabajando con la máquina y que pueden aportar su experiencia y, sobre todo, explicar las ventajas que nuestra tecnología tiene respecto a cualquier otra tecnología de fabricación aditiva existente o incluso comparándola con los métodos tradicionales: inyección de moldes, mecanizado y CNC.

Y Pantur, como cliente y usuario de esta tecnología, ¿qué puede destacar de estos primeros meses de usar la HP Multi Jet Fusion? ¿Es muy diferente a otras tecnologías aditivas?

Jordi Martínez: Respecto a otras tecnologías de fabricación aditiva que usamos en Pantur, esta ha sido más fácil, sobre todo por cómo funciona la máquina. Al principio de la instalación, como suele pasar con otros equipos, esperas montar la máquina y el primer día empezar a trabajar, pero siempre hay una rampa de aprendizaje para ambas partes. A partir de ahí, la verdad es que cada vez estamos más satisfechos. Las expectativas se van cumpliendo, aunque hay ‘cosillas’ todavía que enfocar. Pero en general estamos un 85% satisfechos. Falta un 15% que llegará paso a paso, pero ya vemos la luz al final del túnel (risas).

Entonces ¿es una tecnología en continua mejora?

I. Vázquez: Es una tecnología completamente nueva. Esto lo puede confirmar Pantur, que la puede comparar con tecnologías como el sinterizado láser o el FDM que llevan más de 30 años en el mercado. Lógicamente, hay cosas que todavía estamos mejorando, como es habitual en cualquier nueva tecnología. En parte, en HP nos esperábamos que pasara y hemos tenido la ayuda de nuestros clientes, como en el caso de Pantur, que nos han ido dando foco y diciendo qué podemos mejorar.

Respecto al punto donde nosotros queríamos estar cuando empezamos a comercializar la máquina, lo hemos conseguido. Este 85% que comenta Jordi me parece aceptable y este era el objetivo de HP, sabiendo que por delante hay una evolución continua en la tecnología, en los materiales, en los procesos, en los componentes… Nosotros hemos utilizado nuestra propia tecnología para hacer el 50% de las piezas customizadas para las máquinas porque si parábamos la parte de diseño de la máquina meses antes de comercializarla, ésta se bloqueaba. El poder hacer estas piezas con nuestra propia máquina nos ha permitido que hasta el último momento hayamos podido modificarlas. Hemos tenido la libertad de poder trabajar en ellas hasta el último día y seguimos haciéndolo.

¿Y hay camino por recorrer tecnológicamente todavía?

I.Vázquez: La visión que tiene HP es la de poder controlar el vóxel (el píxel volumétrico) y poder darle con un agente, que ahora es el agente de fusión y mañana será el agente que da características y propiedades mecánicas en cada parte de la pieza. El futuro, y lo que esta tecnología nos puede aportar, nos ofrece todavía mucho camino por recorrer.

¿Quedan todavía empresas que ven la fabricación aditiva como ciencia-ficción y no como una tecnología para la producción final?

I.Vázquez: Yo creo que la gente ya lleva tiempo asumiendo que la fabricación aditiva es el futuro, sobre todo cuando se empezó a hablar de la Industria 4.0. No se sabía bien con qué tecnología, ya que las existentes estaban un poco limitadas en tiempo y en coste.

J.Martínez: Lo que se está viendo mucho, desde más o menos la aparición de la tecnología HP que ha abierto muchas puertas, es que empiezan a surgir departamentos de fabricación aditiva dentro de las propias empresas. Cinco o seis años atrás esto era imposible de imaginar y tras este cambio, muchas empresas nos dicen “empezamos con vosotros, que nos dais el servicio y mañana ya veremos si nos compramos nosotros las máquinas”. En Pantur entendemos que la llegada de nuevas tecnologías, impresoras o materiales también lo marcará el mercado. Cuando la industria empiece a cambiar su mentalidad para diseñar piezas y adaptarlas a sus funciones todo irá cambiando. HP va por delante en su forma de trabajar en cuanto a la tecnología de su impresora, cómo salen las piezas, lo rápido que se fabrican, la resistencia mecánica y su coste final. Ahora debemos ver si la industria va adaptándose a lo que está viniendo porque a veces parece que la evolución de esta tecnología va más rápido de lo que la industria puede llegar a absorber.

En Pantur, como ‘bureau service’, ¿todavía veis que la impresión 3D se encasilla únicamente para el prototipado sin pensar en pieza final?

J.Martínez: Nosotros venimos de eso, de los prototipos para empresas. En parte por lo que les explicamos nosotros, en parte por lo que van viendo, muchos clientes están haciendo el cambio de mentalidad, aunque todavía falta bastante para que las empresas hagan el cambio definitivo. Muchas veces, nosotros mismos les ayudamos a cambiar un diseño hecho para moldes, inyección o CNC para adaptarlo a la fabricación aditiva y puedan probarlo piezas finales. Falta este cambio definitivo, pero sí que se van viendo luces que hace cuatro años atrás eran impensables, en parte también porque las tecnologías no lo permitían. Prometían cosas que no llegaban. Con el sinterizado, por ejemplo, podías hacer piezas finales pero sólo en casos muy particulares con materiales muy específicos. Pero nada que ver con los resultados de la HP Multi Jet Fusion, que tiene un precio muy aceptable dependiendo de geometrías y tamaños y es mucho más rápida que las demás, factores que le permiten empezar a competir con tecnologías tradicionales. O quizás, más que competir, complementar.

¿Qué tipo de empresa cliente tenéis en Pantur?

J.Martínez: Empresas que están probando tecnología, ingenierías que desarrollan proyectos o cliente final que está en ese punto que la inversión en la máquina no le vale la pena. Nosotros le proporcionamos ayuda para la fabricación y desarrollo de sus productos más como partner que como proveedor. Les podemos ayudar desde el diseño. No diseñamos directamente, pero les podemos orientar a la hora de diseñar gracias a nuestros años de experiencia en el sector. Nos encontramos a clientes que no quieren ‘moverse’ aún, tienen sus tiempos y otros que empiezan a abrirse a nuevas tecnologías.

I. Vázquez: En parte ayuda que las empresas hagan este cambio de enfoque y que vean que la fabricación aditiva les puede aportar muchas ventajas respecto a la tradicional.