Vincent Poirier sobre la revolución de la impresión 3D en cerámicas – CEO de Novadditive

Crédito imagen: Novadditive

En la historia de la fabricación, el uso de cerámicas se remonta al principio, con el artefacto cerámico más antiguo datado en 28.000 a.C. Hoy, sin embargo, este material entra en una nueva era: su empleo como material imprimible en 3D, abriendo nuevas posibilidades texturales y estructurales. NOVADDITIVE, el primer centro especializado en fabricación aditiva de cerámicas, está a la vanguardia de esta revolución material. Hablamos con Vincent Poirier, CEO de NOVADDITIVE, para explorar las propiedades únicas de las piezas cerámicas y el camino que queda por recorrer en el mercado de cerámicas AM.

Cuéntanos un poco sobre ti y cómo empezó tu interés por la cerámica.

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Tengo más de 30 años de experiencia en diversas industrias cerámicas, incluyendo cerámica clásica y técnica, abarcando aplicaciones de arte, sanitarios, investigación, aeronáutica y nuclear.

En impresión 3D de cerámicas, llevo más de 12 años involucrado. Vi un vacío en el panorama de la impresión 3D: es fácil encontrar piezas de plástico o metal impresas en 3D, pero es difícil (si no imposible) encontrar un bureau de servicios que ofrezca piezas cerámicas por impresión 3D. Tras años dándole vueltas, fundé NOVADDITIVE en 2020 para resolver esta carencia de servicio.

Centrémonos en NOVADDITIVE, primer centro especializado en producir piezas cerámicas mediante fabricación aditiva multiproceso. Cuéntanos más.

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Somos una empresa industrial —no un Fab lab, no un fabricante de impresoras, sino una fábrica. Producir piezas personalizadas para gente que no suele tener acceso a cerámicas, o ni las considera como material para impresión 3D, es el núcleo de lo que hacemos: simplificamos su camino de acceso.

Ofrecemos la mayoría de tecnologías disponibles para impresión 3D de cerámicas —de las cuatro grandes familias tecnológicas del mercado, ofrecemos tres (SLA, FFF y LDM), con la cuarta en camino. Esto significa que podemos considerar casi cualquier proyecto de AM que nos traigan. Además, podemos imprimir con la mayoría de cerámicas compatibles con AM existentes: alúmina, circonita, ATZ, nitruro de silicio y aluminio, carburo de silicio, cerámicas biocompatibles para aplicaciones técnicas, hasta porcelana, cordierita-mulita y gres para aplicaciones clásicas. Cada tecnología que tenemos se empareja con un material adecuado. Así podemos dar piezas a casi cualquier cliente que busque producción de piezas cerámicas. Al no estar ligados a ningún proveedor de tecnología o impresora específica, podemos elegir libremente los métodos de impresión que mejor se adapten al cliente y su mercado. Diferentes tecnologías manejan distintas precisiones, dimensiones, geometrías y velocidades; hemos equilibrado esas capacidades en nuestras tecnologías. Tras hablar con el cliente y anotar sus requisitos, determinamos la tecnología y material adecuados según la precisión y uso que especifican. Estas conversaciones son nuestro trabajo diario.

¿Cuáles son las aplicaciones más comunes de cerámicas fabricadas aditivamente y hay algún caso destacado?

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En los dos años desde que fundé NOVADDITIVE, hemos recibido interés de una amplísima gama de mercados.

Empecemos con un ejemplo particularmente interesante: producimos vajilla personalizada para restaurantes de alta gama con estrella Michelin, trabajando codo con codo con diseñadores conocidos para crear platos, fuentes y otras piezas culinarias a medida para el chef. Por otro lado, tenemos clientes en tecnología espacial. Algunas piezas cerámicas que producimos se usan como componentes estructurales en naves para mejorar el rendimiento del vehículo. En entornos donde las piezas deben soportar temperaturas más altas, o ser más pequeñas y ligeras, la cerámica es un gran material. Por ejemplo, la dilatación de algunas cerámicas específicas con cambios de temperatura es muy baja, ideal para las condiciones volátiles del espacio.

Los procesos de impresión 3D mejoran realmente las propiedades de las cerámicas, implementando geometrías complejas y tamaños menores que no serían posibles de otro modo. Combinar este material con este método de fabricación es muy útil en contextos de investigación. Nuestra impresión de cerámicas permite a investigadores abrir nuevas geometrías y formas «infeasibles» en menos tiempo.

La AM de cerámicas también tiene aplicaciones en creación artística y artículos de lujo. Mercado muy exigente, requiere precisión extrema —alcanzamos las tolerancias precisas que necesitan. A la vez, defensa e industria nuclear exigen por razones muy distintas —de nuevo, vinculamos propiedades de cerámicas con geometrías complejas desbloqueadas por AM y entregamos valor importante a esos mercados.

Aunque la AM de cerámicas se consideraba nicho, Formext 2022 documentó expansión e interés considerable. ¿Qué impulsa el creciente reconocimiento del valor de la cerámica como material imprimible?

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Hay tres grandes materiales imprimibles: plásticos, metales y cerámicas. El mercado de plásticos es el mayor, el de metales algo menor, y el de cerámicas el más pequeño. Sin embargo, varios estudios muestran que las cerámicas empiezan a ser más populares. Los fabricantes buscan cada vez más formas innovadoras de lograr mayor rendimiento al diseñar y producir nuevas piezas. Las cerámicas son conocidas y usadas desde hace muchísimos años, pero hoy empresas, investigadores e ingenieros descubren que pueden alcanzar nuevas propiedades usándolas. El motor de esta tendencia no es la moda, es el rendimiento. Ahora que son imprimibles, las cerámicas AM resuelven varios problemas que antes no se habían solucionado. Creo en las tendencias y estudios por eso. Encontraremos más formas de avanzar en rendimiento con estos materiales. Quedan dificultades. Las cerámicas se entienden mejor por gente acostumbrada a usarlas. Para los menos familiarizados, siempre surge la pregunta de la fragilidad: es un prejuicio cultural. Al considerar artefactos de porcelana, casi siempre pensamos en su fragilidad. Pero si miramos su constitución microscópica, ¡es mucho menos frágil que el vidrio! Además, la durabilidad de las cerámicas evoluciona: en el campo técnico, cerámicas como la circonita han mejorado mucho su tenacidad, permitiendo su uso en aplicaciones mecánicas exigentes y por marcas de lujo que producen miles de relojes increíbles.

Pieza de reloj hecha con circonita negra por Novadditive. Crédito imagen: Novadditive

El reto es traer a los departamentos de ingeniería que no entienden bien las cerámicas a este mundo. Tienen la presunción arraigada de que el material es difícil de fabricar y se rompe fácil; cada día y semana recibo preguntas sobre esto. La solución y el motor para impulsar el uso industrial de cerámicas es hacer el conocimiento sobre cerámicas como material compatible con AM más accesible, tanto para gente técnica como para interesados en impresión 3D. Primero, las cerámicas tienen amplísima gama de aplicaciones: cohetes espaciales, electrónica, nuclear, ingeniería, médico, en todas partes. Segundo, se pueden usar en AM no solo para prototipos, sino para fabricar múltiples piezas, a escala de series medias e incluso grandes series. Todo es posible.

Esa es la brecha más importante. Debemos mostrar a quien aún no entienda que sí, imprimir cerámicas en 3D es posible, y que este uso de la tecnología abre un amplio horizonte de posibilidades.

Uno de vuestros artículos menciona que la humanidad usa cerámicas desde la prehistoria —increíble que hoy sigamos descubriendo cuánto puede hacer este material.

¿Qué trae el próximo año para Novadditive?

Dos grandes iniciativas. La impresión 3D se usa para hacer grandes cantidades de piezas, siendo los plásticos el material más adoptado. Para cerámicas, llegará lo mismo. Un día, en un departamento de ingeniería, alguien querrá un lote de 500.000 piezas cerámicas solo posibles con impresión 3D. Ese día, NOVADDITIVE estará ahí. Nos preparamos instalando equipamiento industrial capaz de manejar producción de grandes series. Seguiremos ofreciendo prototipos y series pequeñas, pero ampliaremos el rango de cantidades abiertas a clientes, permitiéndoles pedir cientos de miles de piezas cuando llegue ese día. La segunda iniciativa es acelerar I+D. Es crítico. Como especialistas en impresión 3D, debemos seguir el lanzamiento de nuevas tecnologías y desarrollos industriales. Al mismo tiempo, somos tanto cerámicos como fabricantes AM, así que debemos escuchar sobre nuevos materiales cerámicos y desarrollar nuevas recetas para producción. Tenemos que encontrar proveedores de materiales que respondan con más precisión a las demandas de nuestros clientes. Nuestros avances en I+D nos permitirán trabajar aún más cerca de ellos y seguir sus peticiones con mayor atención. Esta I+D será motor central para ampliar el alcance de nuestra actividad.

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