La evolución de los materiales ha sido, históricamente, uno de los principales motores del desarrollo tecnológico e industrial. En este sector, la fabricación aditiva se posiciona como un punto de inflexión, ya que no solo permite nuevas geometrías, sino que impulsa la innovación en materiales con propiedades específicas y aplicaciones avanzadas.
En primer lugar, conviene entender que los materiales en fabricación aditiva no son simplemente una adaptación de los tradicionales. Se están desarrollando materiales diseñados específicamente para estos procesos, lo que permite optimizar propiedades como la resistencia mecánica, la ligereza, la conductividad o el comportamiento térmico.
Por un lado, existen materiales poliméricos avanzados, ampliamente utilizados en impresión 3D por su versatilidad y coste. Por otro lado, los metales y aleaciones están ganando protagonismo en sectores industriales exigentes, como la aeronáutica o la automoción, donde se requieren altas prestaciones mecánicas. Asimismo, los materiales compuestos y funcionales abren nuevas posibilidades, permitiendo integrar múltiples propiedades en una sola pieza.
Además, la innovación en este ámbito no solo responde a la aparición de nuevos materiales, sino también a la necesidad de resolver aplicaciones concretas. De este modo, la relación entre material y aplicación se vuelve bidireccional: mientras que algunos materiales generan nuevas oportunidades, en otros casos son las demandas industriales las que impulsan su desarrollo.
En este contexto, se hace imprescindible comprender las propiedades mecánicas clave de los materiales utilizados en fabricación aditiva, así como sus limitaciones y retos actuales. Entre estos desafíos destacan la repetibilidad de los procesos, la certificación industrial y la sostenibilidad de los materiales.
Tipos de materiales en fabricación aditiva
A continuación, se presentan los principales materiales en fabricación aditiva, clasificados según su naturaleza y uso industrial:
Polímeros
- PLA (ácido poliláctico)
- ABS (acrilonitrilo butadieno estireno)
- PETG
- Nylon (PA6, PA12)
- Resinas fotopoliméricas (SLA/DLP)
Metales
- Acero inoxidable
- Titanio (Ti6Al4V)
- Aluminio (AlSi10Mg)
- Inconel (superaleaciones)
Materiales compuestos
- Polímeros reforzados con fibra de carbono
- Fibra de vidrio
- Composites híbridos
Cerámicos y avanzados
- Alúmina
- Zirconia
- Materiales biocompatibles
- Materiales conductivos
Comparativa de materiales en fabricación aditiva
| Tipo de material | Ventajas | Inconvenientes | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|---|
| Polímeros | Bajo coste, facilidad de impresión, versatilidad | Menor resistencia mecánica y térmica | Prototipos, piezas funcionales ligeras |
| Metales | Alta resistencia, durabilidad, uso industrial | Coste elevado, procesos complejos | Aeronáutica, automoción, medicina |
| Compuestos | Alta rigidez, reducción de peso | Mayor dificultad de procesado | Ingeniería avanzada, utillajes |
| Cerámicos | Alta resistencia térmica y química | Fragilidad, complejidad técnica | Sector médico, industria química |
Webinar: Materiales e innovación en fabricación aditiva
Este contenido se enmarca en el webinar:
Materiales e innovación en fabricación aditiva
📅 14 de septiembre de 2023
🕙 10:00h
💻 Formato online
Ponente: José María Cabrera, catedrático de la UPC en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales y director de la Fundación CIM UPC.
Durante la sesión, se abordarán:
- La clasificación de los materiales a lo largo de la historia
- La evolución de los materiales en relación con los procesos productivos
- Las propiedades mecánicas requeridas en entornos industriales
- El impacto de la fabricación aditiva en el desarrollo de nuevos materiales
- Los retos actuales y futuros en innovación de materiales