Tendencias de impresión 3D 2019

2019 es un gran año para la industria de la impresión 3D. Después de los últimos dos años de innovación de máquinas y amplia implementación de sistemas, pocas personas dudan de la capacidad de la impresión 3D para alterar fundamentalmente el panorama de la fabricación. Con esa confianza surgen muchas preguntas nuevas:¿dónde encaja exactamente la impresión 3D y qué máquinas y tecnologías están configuradas para generar el mayor impacto? En este artículo, analizamos cuatro tendencias de impresión 3D y su impacto en la industria.

¿Cuáles son algunas de las tendencias de impresión 3D para 2019?

1. La divergencia de la impresión 3D en metal hacia máquinas asequibles o máquinas para producción en masa.
2. Una amplia proliferación en los sistemas de impresión 3D de metal
3. Las primeras pruebas de Binder Jetting como tecnología
4. Una aceptación generalizada de la impresión compuesta y de plástico de alta calidad en los campos de fabricación.

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La divergencia en la impresión en metal

Hace tan solo tres años, la implementación de ningún sistema de impresión 3D de metal cuesta menos de $ 500,000. Siendo realistas, la mayoría de las impresoras de metal, incluida la compra, la instalación y el soporte, cuestan más de un millón de dólares. Casi todas estas máquinas utilizaban fusión láser selectiva (o un derivado cercano), un proceso que requería un sistema de gestión de polvo y láser de alta potencia. Estas máquinas grandes, caras y difíciles de mantener se ubicarían en el laboratorio de innovación de una gran empresa, imprimiendo prototipos o diseños exploratorios.

En los últimos años, dos cambios críticos han marcado el comienzo de una divergencia en la forma en que se utiliza la impresión en metal. En primer lugar, varias empresas han lanzado impresoras metálicas más asequibles (costo inicial de $ 100 000 a $ 200 000), lo que reduce la barrera financiera de entrada y permite que más empresas inviertan en el proceso para una variedad más amplia de aplicaciones. En segundo lugar, empresas como GE Additive (mediante la compra de dos empresas de impresoras 3D de metal) y HP (mediante el desarrollo de su propia impresora Binder Jetting) han experimentado y logrado implementar la fabricación aditiva a mayor escala, utilizando inversiones de decenas o incluso cientos de millones para producir piezas de uso final en volúmenes de producción. Esta divergencia en los costos apunta hacia un futuro con dos objetivos distintos:la proliferación de impresoras 3D de metal y la utilización de la fabricación aditiva de metal para una producción real.

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Proliferación y prueba de impresoras 3D de metal

Un aumento interanual del 79% en las ventas llama la atención. Si bien aún no tenemos datos para 2018, el salto de 983 impresoras metálicas vendidas en 2016 a 1,768 vendidas en 2017 (según Informe Wohlers 2018 ) es llamativo. Sugiere una adopción cada vez más generalizada del metal, en consonancia con máquinas más asequibles. En 2019, una amplia variedad de empresas enviarán miles de impresoras 3D de metal (incluida la Metal X), muchas de las cuales utilizan tecnología que no existía hace tres años.

Aumentar la cantidad de impresoras 3D de metal en manos de los clientes es obviamente excelente para la industria; sin embargo, más allá del conocimiento y la adopción, existe un tercer beneficio que podría ser el más significativo:la especificación y las pruebas. Actualmente, muchos sistemas de impresión 3D de metal no se han probado en gran medida:muchas más empresas han anunciado máquinas y las han enviado, lo que genera una brecha significativa entre las capacidades prometidas y la realidad probable. 2019 ayudará a fundamentar estas promesas y a separar las impresoras, tecnologías y aplicaciones que son más útiles del resto. Con la exageración llega la saturación del mercado, y 2019 es el año en que este mercado altamente publicitado y recientemente saturado se prueba en el tribunal de la opinión pública.

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Primeras pruebas de Binder Jetting

Las impresoras 3D de metal capaces de producción en masa han sido durante mucho tiempo el santo grial de la fabricación de aditivos. A lo largo de los años, algunas tecnologías se han promocionado como el futuro de la producción en masa, pero ninguna se ha cumplido. Pocas personas esperaban que Binder Jetting, una tecnología común en la impresión 3D de plástico y sorprendentemente similar a la impresión en papel (2D), tomara el relevo. Ni siquiera es una tecnología nueva en el sector del metal:un proveedor lleva años vendiendo impresoras de metal por chorro de aglutinante. Sin embargo, con la normalización del proceso de sinterización, las mejoras del proceso y la entrada de HP al espacio, ahora parece ser la próxima gran novedad.

La mayor ventaja de Binder Jettings es su proceso simple y de bajo consumo de energía. En lugar de usar un láser para fusionar térmicamente el polvo metálico, utiliza un aglutinante de polímero que se puede depositar desde un sistema de inyección de tinta similar al de una impresora de papel estándar. Este proceso es rápido y produce muchas piezas que se pueden sinterizar por lotes.

En realidad, Binder Jetting está a unos años de ser una gran relevancia en el espacio de fabricación, con algunas preguntas importantes que responder antes de que llegue allí. ¿Puede funcionar la sinterización a escala? ¿Qué tan confiables pueden ser las impresoras y qué tan precisas pueden ser las piezas? ¿Cuáles son las limitaciones de geometría y tamaño de las piezas de estas máquinas? Y, finalmente, sabemos que son rápidos, pero ¿qué tan rápido pueden llegar? Si los desarrolladores de esta tecnología pueden responder a estas preguntas, el cielo es el límite.

Aceptación generalizada de la impresión 3D de alta resistencia

La impresión 3D, como cualquier tecnología nueva, experimentó un ciclo de bombo distintivo como el que se muestra a continuación.

Si el comienzo del ciclo de la exageración fue 2009 (cuando las primeras impresoras baratas estuvieron disponibles), entonces el final del "canal de la desilusión" fue en algún momento alrededor de 2014-2015. Muchas empresas de fabricación e ingeniería habían intentado integrar una tecnología alabada como el futuro definitivo de la fabricación, pero encontraron que los materiales eran limitados, la calidad de la pieza deficiente y la fiabilidad baja. Entonces, algo cambió. En los últimos cuatro años han surgido materiales fuertes, duros y resistentes a los productos químicos y al calor, que se pueden fabricar en impresoras 3D que son más confiables y precisas que sus predecesoras. Máquinas como Markforged Mark Two y X7 (ambas lanzadas en 2016, aunque la X7 se conocía originalmente como Mark X) han alterado las percepciones por miles, lo que demuestra que la impresión 3D ocupa un lugar importante en la fabricación.

¿Entonces, dónde estamos ahora? Parece como si estuviéramos en algún lugar de la "Pendiente de la Ilustración". Todavía quedan muchas máquinas y materiales nuevos por desarrollar y nuevas aplicaciones por explorar, pero está bastante claro que la impresión 3D se ha convertido en una herramienta productiva en el repertorio de diseñadores, ingenieros y fabricantes de todo el mundo. La gran pregunta ahora es hasta dónde llegará:¿estamos cerca de la meseta de la productividad o hay muchas más innovaciones en el almacén? En Markforged creemos firmemente que esto es solo el comienzo.

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