Cómo la fabricación aditiva y sustractiva pueden trabajar juntas para mejorar los productos

Para 2026, se espera que el mercado de la fabricación aditiva se dispare a una tasa de crecimiento anual compuesta del 14,4 %, por un total de 23 330 millones de dólares. A medida que las industrias continúan dedicando más fondos a este campo en crecimiento y la tecnología evoluciona, es fácil ver la promesa de la fabricación aditiva.

La fabricación aditiva ofrece una forma rentable de crear piezas pequeñas, aquellas con diseños intrincados o geometrías complejas, o piezas que no se pueden construir mediante moldeo por inyección. Los plazos de entrega son mínimos y muchas piezas se pueden producir más rápidamente que con otros métodos. Aún así, la expansión del mercado no significa necesariamente que los métodos sustractivos como el mecanizado CNC se volverán menos populares.

La industria manufacturera, que ya se enfrenta a una disrupción tecnológica a gran escala, probablemente será testigo de una superposición cada vez mayor, y posiblemente incluso de la interoperabilidad, entre los métodos aditivos y sustractivos en el proceso de producción. No todos los productos del futuro se imprimirán en 3D, al igual que no todos se fabricarán de forma tradicional; se producirán a través de los mejores métodos que pueden incluir una combinación de procesos aditivos y sustractivos.

Obteniendo lo mejor de ambos mundos

A medida que la tecnología evoluciona, es probable que el mercado sea testigo de un número cada vez mayor de aplicaciones que combinan métodos aditivos y sustractivos.

Los ingenieros de Curtiss Motorcycle Company, por ejemplo, tenían una tarea difícil. Querían hacer una motocicleta eléctrica que fuera audaz, potente y que no se pareciera a nada que ningún conductor hubiera visto antes. Tenían la visión, pero los socios de fabricación anteriores no pudieron producir un prototipo a tiempo que cumpliera con los requisitos de diseño y calidad.

En lugar de intentar satisfacer todas las demandas de Curtiss con un solo proceso de fabricación, el equipo de Fast Radius recomendó el mecanizado CNC multieje para piezas más grandes de la bicicleta y la fabricación aditiva para componentes más pequeños y geométricamente más complejos. Este enfoque híbrido aumentó la eficiencia operativa, produjo piezas más fuertes y produjo un mejor producto final. En solo 12 días, nació el "Zeus 8".

Así es como se pueden equilibrar los beneficios de ambas capacidades, y las limitaciones de cada una, para encontrar la solución perfecta para la producción de piezas.

Fabricación aditiva, reexaminada

Si bien la fabricación aditiva ha generado mucho revuelo, y mucha inversión de capital, en las últimas décadas, representa solo una pequeña parte del mercado de fabricación total. Además, los métodos aditivos vienen con algunas limitaciones clave que los ingenieros deben considerar.

Por ejemplo, si bien cada vez hay más materiales disponibles para la fabricación aditiva, no hay tantos materiales disponibles para los procesos tradicionales como el moldeo por inyección y CNC. La tecnología está mejorando, pero algunos métodos de impresión 3D no producen la fuerza, la resistencia al calor o el acabado superficial liso necesarios para piezas críticas.

Y debido a que la tecnología de aditivos es relativamente nueva, menos materiales han pasado por los largos y rigurosos procesos de certificación necesarios para fabricar piezas para industrias altamente reguladas. Además, la economía de los aditivos no siempre se suma para la producción de alto volumen.

Llenar los vacíos con fabricación sustractiva

La fabricación sustractiva, como el mecanizado CNC, puede compensar algunas de las limitaciones que plantea la fabricación aditiva.

Incluso con máquinas de grado industrial, la impresión 3D a veces puede producir piezas con resistencia y calidad no uniformes. El mecanizado CNC, por otro lado, produce piezas consistentemente fuertes que pueden soportar estrictos requisitos de ingeniería. El proceso se usa ampliamente en la industria aeroespacial porque permite las construcciones increíblemente precisas necesarias para cumplir con las estrictas regulaciones de la Administración Federal de Aviación (FAA).

Además, cuando se trata de fabricar con metales, la fabricación sustractiva suele ser más eficiente. Mientras que los materiales aditivos metálicos aún son limitados y costosos, las materias primas necesarias para los métodos sustractivos están ampliamente disponibles y son conocidas. No hay escasez de metales para CNC que puedan crear productos con tolerancias estrictas y buenos acabados superficiales.

Todo esto no quiere decir que la fabricación sustractiva por sí sola sea suficiente para satisfacer las crecientes y complejas demandas de los mercados disruptivos. Estos métodos de fabricación vienen con sus propias limitaciones. En primer lugar, los costos iniciales del mecanizado CNC pueden ser tan altos como los asociados con la impresión 3D, si no más. Además, desde el punto de vista del diseño, el mecanizado CNC a menudo presenta más limitaciones que aditivos. La fabricación sustractiva también es menos eficiente en cuanto a materiales y menos ecológica que la fabricación aditiva porque genera residuos de forma inherente.

Combinando capacidades para el éxito final

Los pros y los contras de los métodos de fabricación aditivos y sustractivos los convierten en complementos ideales entre sí en muchas aplicaciones. A medida que la tecnología y las demandas de los consumidores evolucionen, los fabricantes tendrán la tarea de desarrollar nuevos métodos que integren técnicas de adición y sustracción.

Ya sea que esté construyendo la motocicleta del futuro o tratando de crear un producto de nicho de alta calidad, es importante mantener la mente abierta cuando se trata de procesos. Los métodos de fabricación tradicionales tienen mucho que ofrecer a los ingenieros y gerentes de productos que buscan construir la siguiente mejor cosa. Una combinación sofisticada de fabricación sustractiva y aditiva puede ayudar a los fabricantes a preparar para el futuro sus productos más innovadores.

En Fast Radius, nos apasiona ayudar a las empresas a crear los productos del futuro hoy, ya sea que eso signifique crear un prototipo de una pieza única a través del modelado por deposición fundida (FDM) o combinar métodos aditivos y sustractivos para ejecutar grandes volúmenes de piezas uniformes. Podemos ayudarte a crear de formas que no creías posibles. Póngase en contacto con nosotros hoy.

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