Avui dia existeixen diferents tecnologies de fabricació industrial, cadascuna amb unes especificitats que la fan més apta per a aplicacions concretes. Entre elles, la impressió 3D (fabricació additiva) destaca per la seva flexibilitat, encara que no és l’única opció. Per tant, conèixer les diferències amb altres tecnologies és fonamental per tenir una visió completa del que es pot assolir en la producció industrial.
Tipus de fabricació industrial
En primer lloc, cal parlar de la fabricació substractiva. En aquests casos, l’origen és un bloc de material més gran que la geometria final que es vol aconseguir. Així doncs, s’arrenca material de forma selectiva, creant poc a poc la peça desitjada. El mecanitzat, l’electroerosió o el tall són exemples clars.
En canvi, la fabricació conformativa utilitza una matriu amb la forma de la peça final, on s’introdueix material que s’adapta a aquesta geometria. Alguns exemples són el motlle per injecció, la forja, l’embotició, el termoconformat o la pulvimetal·lúrgia.
Finalment, la fabricació additiva crea la peça de forma directa, afegint material capa a capa. Subtecnologies com FDM, SLA o SLS permeten realitzar peces amb geometries complexes i funcionalitats específiques, adaptades a necessitats concretes.
Avantatges de la impressió 3D
Malgrat que algunes persones consideren la impressió 3D una solució total, com qualsevol tecnologia, té pros i contres. A continuació, repassem els principals avantatges:
• Llibertat en el disseny de peces complexes: Permet crear geometries que altres tecnologies no aconsegueixen, a més de produir peces personalitzades sense incrementar el cost. (Aplicacions – ThinkIn 3D)
• Integració de funcions: És possible unir diferents components en una sola peça, reduint el temps de muntatge i millorant resistència i durabilitat.
• Personalització: Les peces es poden adaptar a mides i necessitats concretes. Això obre oportunitats en sectors com el disseny d’interiors o la moda.
• Productes més lleugers: Mitjançant optimització topològica i disseny generatiu, es pot reduir pes sense perdre resistència.
• Productes multimaterial: Algunes tecnologies permeten combinar materials, com fibra de carboni, colors o dureses, per millorar funcionalitats.
• Ràpida instal·lació: Una impressora 3D es pot muntar fàcilment i produir peces en hores sense necessitat d’eines especials. (Equipaments – ThinkIn 3D)
• Reducció de costos i errors: Crear utillatges a mida i només quan són necessaris minimitza costos i errors durant el procés.
• Reducció del time-to-market: La fabricació de prototips amb impressió 3D accelera l’entrada de nous productes al mercat.
Actualment ja hi ha casos de producció de peces finals amb impressió 3D, com protectors bucals, models dentals, ulleres a mida o soles de sabates. (Aplicacions – ThinkIn 3D)
Inconvenients de la fabricació additiva
No tot és perfecte. Alguns inconvenients habituals són:
• No apta per grans sèries: L’ús de motlles d’injecció és més eficient per a grans volums; amb impressió 3D el cost unitari es manté constant. (Internal link 1)
• Poca varietat de materials: Encara que creix, no és comparable amb materials usables en processos substractius o conformatius.
• Acabat superficial i velocitat: El procés capa a capa pot afectar l’estètica i augmentar el temps de producció.
• Qualitat i repetibilitat: No sempre es garanteix la uniformitat de les peces, cosa que afecta sectors que necessiten certificació, com el mèdic o aeronàutic.
• Limitació de mida: El volum de la peça està condicionat a la mida de la impressora.
• Cost de l’equipament: Els equips industrials són encara elevats, tot i que la tendència és a reduir-se amb el temps.
https://3dprintingindustry.com/Per exemples actuals, pots veure notícies a 3D Printing Industry.
Quan utilitzar la fabricació substractiva o additiva?
Generalment, la fabricació additiva s’utilitza per peces personalitzades, volums baixos o recanvis fora d’stock. En canvi, processos substractius serveixen per volums grans o propietats mecàniques concretes.
A més, ambdós processos es poden combinar: prototips amb impressió 3D més peces metàl·liques CNC, motlles, utillatges o suports…