Hoy en día existen diferentes tecnologías de fabricación industrial, cada una de ellas con unas especificidades que la hacen más apta para aplicaciones concretas. Entre ellas, la impresión 3D (fabricación aditiva) destaca por su flexibilidad aunque no es la única opción. Por tanto, conocer las diferencias con otras tecnologías es fundamental para tener una visión completa de lo que se puede alcanzar en la producción industrial.
Tipo de fabricación industrial
En primer lugar, es necesario hablar de la fabricación sustractiva. En estos casos, el origen es un bloque de material mayor que la geometría final que se desea conseguir. Así pues, se arranca material de forma selectiva, creando poco a poco la prenda deseada. El mecanizado, la electroerosión o el corte son claros ejemplos.
En cambio, la fabricación conformativa utiliza una matriz con la forma de la pieza final, en la que se introduce material que se adapta a esta geometría. Algunos ejemplos son el molde por inyección, la forja, la embutición, el termoconformado o la pulvimetalurgia.
Por último, la fabricación aditiva crea la pieza de forma directa, añadiendo material capa a capa. Subtecnologías como FDM, SLA o SLS permiten realizar piezas con geometrías complejas y funcionalidades específicas, adaptadas a necesidades concretas.
Ventajas de la impresión 3D
Aunque algunas personas consideran la impresión 3D una solución total, como cualquier tecnología, tiene pros y contras. A continuación, repasamos las principales ventajas:
• Libertad en el diseño de piezas complejas: permite crear geometrías que otras tecnologías no consiguen, además de producir piezas personalizadas sin incrementar el coste. (Aplicaciones – ThinkIn 3D)
• Integración de funciones: Es posible unir distintos componentes en una sola pieza, reduciendo el tiempo de montaje y mejorando resistencia y durabilidad.
• Personalización: Las piezas se pueden adaptar a tamaños y necesidades concretas. Esto abre oportunidades en sectores como el diseño de interiores o la moda.
• Productos más ligeros: Mediante optimización topológica y diseño generativo, puede reducirse peso sin perder resistencia.
• Productos multimaterial: Algunas tecnologías permiten combinar materiales, como fibra de carbono, colores o durezas, para mejorar funcionalidades.
• Rápida instalación: Una impresora 3D se puede montar fácilmente y producir piezas en horas sin necesidad de herramientas especiales. (Equipamientos – ThinkIn 3D)
• Reducción de costes y errores: Crear utillajes a medida y sólo cuando son necesarios minimiza costes y errores durante el proceso.
• Reducción del time-to-market: La fabricación de prototipos con impresión 3D acelera la entrada de nuevos productos en el mercado.
Actualmente ya existen casos de producción de piezas finales con impresión 3D, como protectores bucales, modelos dentales, gafas a medida o suelas de zapatos.
Inconvenientes de la fabricación aditiva
No todo es perfecto. Algunos inconvenientes habituales son:
• No apta por grandes series: El uso de moldes de inyección es más eficiente para grandes volúmenes; con impresión 3D el coste unitario se mantiene constante.
• Poca variedad de materiales: Aunque crece, no es comparable con materiales usables en procesos sustractivos o conformativos.
• Acabado superficial y velocidad: El proceso capa a capa puede afectar a la estética y aumentar el tiempo de producción.
• Calidad y repetibilidad: No siempre se garantiza la uniformidad de las piezas, lo que afecta a sectores que necesitan certificación, como el médico o aeronáutico.
• Limitación de tamaño: El volumen de la pieza está condicionado al tamaño de la impresora.
• Coste del equipamiento: Los equipos industriales son todavía elevados, aunque la tendencia es reducirse con el tiempo.
Por ejemplos actuales, puedes ver noticias en 3D Printing Industry.
¿Cuándo utilizar la fabricación sustractiva o aditiva?
Generalmente, la fabricación aditiva se utiliza para piezas personalizadas, volúmenes bajos o repuestos fuera de stock. En cambio, procesos sustrativos sirven por volúmenes grandes o propiedades mecánicas concretas.