Cómo la fabricación aditiva está revolucionando la producción industrial

La fabricación aditiva es uno de los resultados de la transición de procesos industriales analógicos a digitales. Se refiere al conjunto de tecnologías que permiten fabricar objetos secuencialmente, normalmente capa por capa.

La tecnología más básica de fabricación aditiva es, probablemente, la impresión 3D, que es algo limitada y útil para particulares, startups o pequeños diseñadores y desarrolladores.

Sin embargo, otras técnicas de fabricación aditiva permiten una fabricación mucho más sofisticada y la posibilidad de fabricar en metales o biomateriales, lo que es muy útil para la producción industrial.

¿Cómo funciona?

La fabricación aditiva usa software de datos de diseño asistido por ordenador (CAD) o escáneres de objetos 3D para dirigir el hardware y depositar material, capa sobre capa, en formas geométricas precisas.

Se define como aditiva porque el material se añade secuencialmente a través de capas muy precisas, a diferencia de la fabricación tradicional (sustractiva), donde se elimina material de un bloque sólido hasta formar la pieza final.

Este término abarca una gama de procesos que difieren mucho en capacidades y aplicaciones (basados en resina, polvo, inyección directa de material y otras técnicas), por lo que es importante estudiar las funcionalidades y diferencias de cada técnica para elegir una u otra según su aplicación.

Aplicaciones en la industria de la fabricación aditiva

Las técnicas más básicas de fabricación aditiva son increíblemente útiles para fabricar piezas rápidamente y probar su funcionalidad, por lo que se adaptan bien a la prototipado rápido. Pero cada vez más, la fabricación aditiva, con materiales como metales, se usa para la producción de piezas finales.

Su libertad de diseño y máxima personalización la hacen ideal para la industria de bienes de consumo. Algunos de los sectores donde más se usa incluyen iluminación, transporte (piezas de automoción), electrónica de consumo y wearables, y productos a demanda.

Otras aplicaciones incluyen la fabricación de herramientas, utillaje y maquinaria industrial, ya que esta técnica hace piezas más resistentes y capaces de funcionar más rápido y con precisión. Lo mismo ocurre en los sectores médico y aeroespacial, que la aprovechan cada vez más para fabricar componentes complejos y personalizados.

Beneficios para la industria

La fabricación aditiva ya ofrece beneficios y aplicaciones reales en cuatro áreas clave para la industria.

Sostenibilidad

En contraste con la fabricación tradicional, la fabricación aditiva forma piezas añadiendo solo el material necesario, generando casi cero residuos y reduciendo enormemente la materia prima en uso.

Calidad del diseño

La capacidad de esta tecnología para crear casi cualquier forma geométrica ofrece libertad de diseño y la capacidad de crear piezas con detalles mucho más complejos y mayor eficiencia. También ofrece mayor personalización, permitiendo a fabricantes producir pequeñas cantidades de productos diferenciados a coste más asequible.

La capacidad de cambiar o ajustar diseños de piezas inmediatamente y en cualquier momento facilita un proceso de diseño más flexible. Los tiempos de desarrollo y lanzamiento al mercado se vuelven más rápidos gracias al prototipado y testeo ágil y rápido.

Calidad de fabricación

La posibilidad de usar nuevos materiales y procesos permite fabricar productos más funcionales, resistentes, ligeros, estables e incluso más económicos, resultando en una calidad de producto mejorada.

Los procesos se vuelven más rápidos y flexibles; se reducen tiempos de configuración, montaje y espera, disminuye el número de piezas requeridas y el número de pasos de fabricación. Además, la posibilidad de producir piezas de máquina fácil y rápidamente asegura un mantenimiento más rápido y económico.

Ahorro de costes

La fabricación aditiva ahorra costes de producción y cadena de suministro al permitir producir más piezas a demanda, en horas y en la cantidad deseada.

Reduce enormemente el stock y la necesidad de fabricar moldes. También facilita la producción localizada, ofreciendo menor dependencia de proveedores y ahorros en costes de transporte e inventario.

Limitaciones para la industria

Cantidades limitadas

La fabricación aditiva actualmente no es una forma eficiente de producir grandes volúmenes de piezas. Su incapacidad para producir grandes cantidades rápido y a precio asequible limita su ámbito de aplicación.

En estos casos, puede ser muy útil como complemento para dar la forma final o lograr los detalles de los productos.

Tamaño limitado

La mayoría de procesos de fabricación aditiva tienen limitaciones de tamaño de pieza, por lo que en estos casos es necesario dividir la pieza en subcomponentes para su posterior unión.

Inversión y coste

La inversión de capital requerida puede ser muy alta según el equipamiento y tipo de técnica, así como el precio de las materias primas necesarias, que a menudo están por encima de la media. El coste de producción para grandes volúmenes puede ser exorbitante, ya que las piezas se imprimen una a una.

Brecha de mercado

Aunque es una tecnología en crecimiento para sectores específicos, sigue siendo un proceso en evolución, adecuado principalmente para mercados de nicho y productos específicos de tamaño pequeño, cantidades reducidas y alta complejidad.

Todas las soluciones tecnológicas a tu alcance

La fabricación aditiva se considera una de las tecnologías que componen la Industria 4.0, junto con otras como Internet de las Cosas (IoT), Inteligencia Artificial (IA) y Big Data. Va más allá de los límites técnicos que imponen los medios de fabricación tradicionales para ofrecer nuevas posibilidades a una industria cada vez más competitiva.

Implementa y opera una verdadera estrategia de transformación digital en Industria 4.0 con la plataforma de operaciones integrada IIoT y Big Data Nexus Integra. La plataforma actúa como base desde la que puedes implementar y controlar todo tipo de soluciones tecnológicas en tu empresa, como la fabricación aditiva.

¿Quieres optimizar tus procesos productivos para hacerlos más competitivos? Contáctanos y te guiaremos en el camino hacia la inteligencia industrial.

Y si quieres descubrir todo sobre la transformación digital en la industria, te invitamos a leer nuestra «Guía definitiva para asegurar la transformación digital completa de una empresa industrial».