Cuatro preguntas candentes para la fabricación aditiva en 2019

2018 fue un año exitoso para la fabricación aditiva en muchos sentidos. Desde el desarrollo de nuevas tecnologías hasta soluciones de software innovadoras, durante el año la industria comenzó a cumplir sus promesas de proporcionar una solución de fabricación industrial.

A pesar de estas tendencias positivas, todavía hay preguntas importantes para la industria en el futuro. Con eso en mente, hoy examinamos 4 de las preguntas más importantes que enfrenta la fabricación aditiva en 2019.

Respuesta corta: Sí y no.

La capacidad de producir piezas impresas en 3D a gran escala ha sido durante mucho tiempo un sueño de muchos en la industria. Los beneficios son claros:los productos complejos, a menudo personalizados, se pueden fabricar en un período de tiempo más corto y, teóricamente, a una fracción del costo.

¿Pero veremos un despegue en la fabricación aditiva de alto volumen este año?

Hasta cierto punto, la producción en masa ya existe dentro de ciertas aplicaciones especializadas. Los audífonos son un gran ejemplo, con más del 90% de los fabricantes de audífonos que ya utilizan la fabricación aditiva.

También hay tendencias positivas en el lado del consumidor:productos como armazones de ojos y plantillas de zapatos se han producido con éxito de forma aditiva, y varias empresas planean la personalización masiva a mayor escala. Se dice que Adidas, por ejemplo, tenía un objetivo de producción de 100.000 piezas para finales de 2018.

Pero para permitir la producción en masa en todos los ámbitos, todavía existen desafíos en curso relacionados con:

1) Repetibilidad;
2) Velocidad;
3) Calidad de la pieza;
4) Hacer que el proceso sea más rentable.

Afortunadamente, se están tomando medidas para abordar cada uno de estos puntos.

Para que la fabricación aditiva sea una opción viable para la fabricación, las empresas deben asegurarse de que una pieza impresa en 3D sea más rentable de producir que una pieza producida con métodos convencionales.

HP es una empresa que tiene la mira puesta en hacer que el proceso de AM sea más rentable con el lanzamiento de su sistema Metal Jet para la impresión 3D de metal el año pasado.

Basado en la misma tecnología de deposición que el Multi Jet Fusion de HP, el Metal Jet funciona depositando un aglutinante sobre un lecho de polvo de moldeo por inyección de metal (MIM). Se dice que el sistema, que tiene como objetivo la producción en masa, hace que los lotes de impresión de hasta 50.000 piezas sean más rentables que el moldeo por inyección.

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Evolve Additive Solutions es otra compañía que busca permitir la producción en masa.

Centrándose en polímeros, la compañía anunció su el año pasado, la nueva tecnología de velocidad de producción “STEP” (abreviatura de Proceso electrofotográfico de tóner selectivo). El enfoque es único, no solo en el desarrollo de un nuevo proceso de impresión 3D, sino también porque la tecnología STEP de Evolve se está desarrollando como una alternativa a los métodos convencionales, dirigida a aplicaciones de fabricación por volumen.

Dado que ambas soluciones se comercializarán por completo en 2020, tendremos que esperar para ver su impacto.

Siendo realistas, 2019 no verá que la fabricación aditiva se convierta en un reemplazo de la producción en masa. Lo que veremos, sin embargo, es un mayor número de empresas que integran la tecnología en sus flujos de trabajo de producción, convirtiéndose en un complemento de los métodos de fabricación existentes.

Respuesta corta: Si.

La diversidad de materiales es crucial para industrializar aún más la impresión 3D. Pero existen limitaciones en torno a la disponibilidad de materiales desarrollados específicamente para el proceso de impresión 3D.

Este problema es particularmente grave cuando se trata de aplicaciones específicas de la industria, como dentro de la industria automotriz.

Sin embargo, el uso cada vez mayor de la impresión 3D para aplicaciones de fabricación ha llevado a los fabricantes de materiales a desarrollar nuevos materiales para adaptarse a esas aplicaciones.

Solo en 2018, proveedores globales de materiales como BASF y Solvay ofrecieron nuevas opciones para polímeros y metales. 2019 seguirá basándose en este progreso, con nuevos materiales que se lanzarán más específicos de la aplicación.

En particular, 2019 promete ser el año de la impresión 3D de polímeros, y se prevé que despeguen los polímeros y compuestos de alto rendimiento.

Sin embargo, los nuevos materiales también traerán nuevos desafíos, como la certificación de materiales y una necesidad aún mayor de un mejor control de la máquina.

Respuesta corta: Si.

La etapa de posprocesamiento es una de las partes menos optimizadas del flujo de trabajo de fabricación aditiva, lo que aumenta significativamente el tiempo total del proceso.

La naturaleza inherentemente manual de las operaciones de posprocesamiento actuales es un factor clave en el cuello de botella del posprocesamiento. Sin embargo, los nuevos desarrollos podrían cambiar esto significativamente en 2019.

Hay tres formas de optimizar el posprocesamiento que ganarán mayor tracción en 2019:

1) Mayor optimización del diseño

Por el lado del diseño, están surgiendo soluciones para facilitar la extracción del soporte, por ejemplo. Tome el software e-Stage for Metal de Materialise, que genera automáticamente estructuras de soporte para componentes metálicos. Los soportes generados son delgados y fáciles de quitar y, según se informa, pueden reducir el tiempo dedicado a la eliminación del soporte metálico en un 50%.

2) Minimizar la necesidad de posprocesamiento

Las nuevas tecnologías también están ayudando a minimizar la necesidad de posprocesamiento. Un ejemplo es Velo3D, que ha desarrollado un sistema de fusión de lecho de polvo metálico altamente controlable. Basado en lo que la compañía llama “fusión inteligente”, el sistema combina software y hardware para imprimir objetos de manera confiable y repetible que requieren casi ninguna estructura de soporte.

3) Eliminación de soportes y acabado de superficies automatizados

Dado que la mayoría de las soluciones disponibles en la actualidad no pueden eliminar por completo el posprocesamiento, la importancia de las soluciones de posprocesamiento automatizadas aumentará.

En 2018, algunas innovaciones interesantes en este espacio provinieron de PostProcess Technologies. Con el objetivo de eliminar el soporte y el acabado de superficies, la empresa ha desarrollado una línea de soluciones de hardware de posprocesamiento automatizado.

Otras noticias recientes que apuntan al creciente enfoque en el posprocesamiento provienen de America Makes, un acelerador de fabricación aditiva, que anunció que otorgará $ 1.6 millones para financiar el avance de tecnologías de posprocesamiento, particularmente para Fusión selectiva por láser.

Dados los últimos avances en esta esfera, 2019 puede muy bien ser el año en que se aborden algunos de los desafíos más urgentes en el posprocesamiento. Esto permitirá a las empresas expandir y escalar aún más sus operaciones de AM.

Respuesta corta: Sí

A medida que la industria apunta a una mayor eficiencia, confiabilidad y calidad para la producción, el software se convertirá en un elemento vital de este proceso.

Además del hardware, el proceso de fabricación aditiva depende en gran medida del software tanto para el diseño como para la gestión de los flujos de trabajo de producción.

En cuanto al diseño, Harold Sears, líder técnico de tecnologías de fabricación aditiva de Ford Motor Company, declaró recientemente en una entrevista con AMFG:

“En general, estamos capacitados a través de escuelas de ingeniería para pensar en diseños que se puedan realizar con procesos convencionales. DfAM le pedirá a la gente que empiece a pensar de manera diferente sobre lo que hacen y cómo abordan sus diseños. El software será una gran parte de eso ”.

Al diseñar piezas para impresión 3D, las herramientas de software como el diseño generativo y la optimización de topología se pueden utilizar para crear estructuras y características que alguna vez se consideraron imposibles o demasiado costosas para Produce.

Estas estructuras permiten crear piezas ligeras con menos desperdicio de material. .

El mercado de soluciones avanzadas de diseño de fabricación aditiva está en auge, con una serie de nuevas empresas, como nTopology, Frustum y ParaMatters, así como empresas más grandes como Autodesk, que buscan redefinir cómo se diseñan las piezas AM.

En el lado de la administración, el software de flujo de trabajo será crucial para permitir la producción con impresión 3D.

La integración de la fabricación aditiva en flujos de trabajo nuevos y existentes requiere un alto nivel de conectividad entre máquinas y la capacidad de coordinar estos procesos.

El software de flujo de trabajo, como AMFG, permite a las empresas lograr esto automatizando y coordinando cada etapa del proceso de producción, desde la gestión de solicitudes hasta la producción e incluso el posprocesamiento.

En 2019, las empresas necesitarán cada vez más factorizar el software a medida que implementen sus flujos de trabajo de AM. En última instancia, esto garantizará un proceso de fabricación aditiva escalable y eficiente.

Año nuevo, nuevas oportunidades

2019 promete nuevos avances y desarrollos en todo el espectro de la fabricación aditiva. Sin embargo, junto con estas oportunidades, surgen una serie de preguntas que deberán responderse a tiempo, y nuestra lista solo es superficial.

2019 será, por lo tanto, el año de buscar las respuestas a algunas de las preguntas más candentes a las que se enfrenta actualmente la industria de la FA, y con suerte encontrarlas.