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Se esperan grandes avances en 3DP durante 2023

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Estas son las tendencias en fabricación aditiva que tendrán un profundo impacto en 2023.

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Estamos viendo varias tendencias de fabricación aditiva que se convertirán en factores importantes en 2023. Estas tendencias han ido creciendo durante los últimos años. Lo que veremos en 2023 es la madurez de la tecnología. Veremos cómo la impresión 3D ocupa un lugar permanente en las opciones de métodos de producción. las empresas de impresión 3D siguen experimentando con métodos y materiales, pero la tecnología básica ha logrado la aceptación en la fabricación general. Veremos las implicaciones de esto una y otra vez en el próximo año.

Las múltiples caras de la sostenibilidad

Una de las ventajas de la impresión 3D es su respeto por el medio ambiente. Esto es evidente en los diseños, prototipos, herramientas, moldes y productos finales. Hay menos residuos y el método de procesamiento requiere menos energía. Gran parte de los residuos pueden reciclarse al instante. Los productos pueden diseñarse con menos material. Los artículos pueden aligerarse, lo que permite ahorrar energía durante el ciclo de vida del producto. Se pueden imprimir conjuntos completos, lo que reduce la necesidad de imprimir múltiples piezas individuales.

Para imprimir en 3D un prototipo de pieza de motor se necesita mucho menos material que para mecanizarlo a partir de un bloque de metal. Un prototipo de plástico puede imprimirse en 3D como una sola pieza en lugar de moldearse por inyección a partir de tres moldes distintos y luego ensamblarse.

Autodesk ha creado un sitio de sostenibilidad que incluye una base de datos de materiales, métodos de fabricación y otros elementos de diseño y fabricación de productos para ayudar a la sostenibilidad de la fabricación aditiva. El sitio utiliza datos para analizar la sostenibilidad del diseño de un producto. También puede recomendar alternativas para aumentar la sostenibilidad de un producto sin mermar su calidad.

Avances en 3DP para medicina

Los departamentos de investigación de universidades y empresas están desarrollando técnicas de impresión 3D para tejidos humanos. Por ejemplo, el Laboratorio de Impresión 3D e Imágenes de la Universidad de Minnesota -un grupo de investigación en colaboración dentro del Departamento de Oncología Radioterápica de la universidad- ha reunido a especialistas de múltiples disciplinas, entre ellas la física médica, la oncología radioterápica clínica y la medicina veterinaria.

El grupo utiliza imágenes avanzadas, modelos computacionales e inteligencia artificial para imprimir tejidos humanos en 3D. Utilizan células madre del paciente para imprimir en 3D parches de piel. Su primer objetivo para un órgano interno completo será un riñón humano. También están utilizando tecnología avanzada para mejorar la eficacia de las terapias contra el cáncer.

Automatización de la fabricación aditiva

Mientras que la impresión 3D automatiza el desarrollo de piezas, los fabricantes utilizan flujos de trabajo digitales y sistemas de automatización para agilizar aún más las líneas de fabricación aditiva. El procesamiento automatizado de piezas elimina la intervención manual tras la producción de componentes, lo que aumenta el rendimiento de la producción.

Muchas empresas emergentes ofrecen soluciones de software y hardware de diseño y procesamiento independientes de la impresora que automatizan los procesos de fabricación aditiva. Permiten el desarrollo de piezas a alta velocidad, la fabricación bajo demanda y la creación rápida de prototipos, al tiempo que mejoran la flexibilidad de impresión y minimizan los residuos. Además, las líneas de impresión 3D automatizadas reducen los costes de mano de obra y eliminan los errores manuales.

Materiales novedosos

Las inversiones en materiales de fabricación aditiva están impulsando el crecimiento de las posibilidades de fabricación aditiva. Según Jabil, "no se puede exagerar la importancia de los nuevos materiales. Aparte del elevado coste de los equipos, el siguiente gran obstáculo son los materiales y los ecosistemas cerrados de fabricación aditiva, que han frenado el crecimiento del sector de la impresión 3D. Hoy en día existen en el mercado numerosos tipos de materiales de impresión 3D, pero pocos son lo bastante avanzados para cumplir los requisitos de calidad o normativos de las industrias."

Las propiedades del material de partida y del aglutinante influyen considerablemente en las propiedades mecánicas del producto impreso. Las startups están desarrollando materiales novedosos para aplicar la fabricación aditiva en diversos casos de uso. Además, los materiales inteligentes, cerámicos, electrónicos, biomateriales y compuestos se utilizan para desarrollar componentes con propiedades avanzadas. Permiten la impresión 3D de productos no convencionales como dispositivos médicos, electrónica de consumo y órganos bioartificiales. Además, las nuevas empresas están extrayendo materiales de impresión 3D de alto valor de los flujos de residuos para reducir las necesidades de material virgen y las emisiones.

De la creación rápida de prototipos a la producción

La fabricación aditiva ha alcanzado la mayoría de edad como una forma fiable y eficiente de fabricación. A medida que las principales empresas del sector aeroespacial, automovilístico y médico adoptan la fabricación aditiva como parte de la producción diaria, la tecnología se ha ganado un lugar permanente, no experimental, entre las opciones de producción.

el uso de la impresión 3D para plantillas, utillajes y herramientas, producción de puentes y piezas de producción ha crecido notablemente en los últimos años. En este tiempo, los sectores de maquinaria pesada y maquinaria industrial han sido los que más han adoptado la impresión 3D para plantillas, utillajes y herramientas; el sector sanitario ha sido el que más ha adoptado la producción de puentes, y los sectores de ortopedia y maquinaria industrial han sido los que más han adoptado la impresión 3D para piezas de producción.

Mayor resistencia de la cadena de suministro

La pandemia puso de manifiesto los puntos débiles de la cadena de suministro. Aunque algunos de esos problemas se han resuelto, la debilidad aún persiste y continuará durante algún tiempo. La fabricación aditiva acudió al rescate durante la escasez mundial de EPI y respiradores. Se seguirá recurriendo a esta tecnología para superar las interrupciones de la cadena de suministro.

Jabil señaló que la gestión de la cadena de suministro se ha centrado en los costes y la eficiencia a expensas de la resistencia. No es de extrañar que muchas cadenas de suministro fracasaran cuando se enfrentaron a una perturbación tan grande como la pandemia: el impacto de COVID-19 en la cadena de suministro se sintió en todas las industrias, pero especialmente en la asistencia sanitaria y los dispositivos médicos. Ahora, aumentar la resistencia de la cadena de suministro es un objetivo clave en todos los sectores.