La revolución de la impresión 3D según los expertos

Se ha considerado como un proceso de fabricación tan revolucionario como la línea de producción del Modelo T de Henry Ford de 1913. Podría poner patas arriba a toda una industria y, aquellos que no reconozcan su importancia, se quedarán en el camino. La impresión 3D, o “impresión aditiva”, es un proceso que va directamente desde un diseño asistido por ordenador hasta un artículo terminado sin desperdicios. Sin los desechos que resultan del mecanizado, fundición o moldeado tradicionales.

Con la impresión 3D, los materiales se construyen capa tras capa solo en las áreas y cantidades exactas requeridas. También abre la puerta a estructuras complejas de biomimetismo, ingeniosa ingeniería inspirada en la naturaleza, que añaden fuerza solo donde se necesita.

La revolución de la impresión 3D según los expertos

Nuestros entrevistados hoy son Andy Smith, ingeniero jefe de Gordon Murray Design, una empresa con un fuerte enfoque en los procesos industriales, así como en el diseño y la fabricación de automóviles. Fadi Abro es un experto en automoción de la empresa especialista en impresión 3D, Stratasys. También hablamos con Ian Callum, el exjefe de diseño de Jaguar que ahora dirige su propio negocio de diseño e ingeniería.

¿Qué tiene de inteligente la impresión 3D?

Andy Smith: “Con ella se pueden hacer trucos que no se pueden hacer con los moldes convencionales. Por ejemplo, como no hay necesidad de preocuparse por los trazos de matriz y los ángulos de desmoldeo [compromisos de diseño causados ​​por aspectos prácticos de fabricación], puede hacer lo que quiera, siempre dentro de lo razonable. El titanio es un buen ejemplo: no es barato, pero se puede utilizar de forma muy eficaz en los lugares adecuados, ahorrando peso y costes. Ayudó a mantener liviano al T.50 [el superdeportivo V12 de Murray]. Con la obsesión de Gordon por ahorrar peso, era algo natural para nosotros”.

impresión 3D

Ian Callum: “La mayor ventaja para mí es llegar al diseño final de un componente, ya sea mecánico o estético, muy rápidamente a partir de un prototipo. No soy un gran fanático de evaluar un producto solo en CAD. Puedes crear prototipos a partir de ellos y seguir teniendo problemas. Para nosotros también significa que podemos producir artículos únicos para los clientes o tiradas de producción limitadas sin grandes inversiones en moldes o piezas fundidas que no son económicamente viables”.

Fadi Abro: “Ford y GM están invirtiendo fuertemente en impresoras 3D porque ya son parte del proceso de fabricación. Son una aplicación para la producción pero no una pieza en la producción. Las impresoras 3D pueden producir herramientas de fabricación más ligeras, un 90% más baratas y sin las restricciones de diseño que el mecanizado, la fundición o el moldeado convencionales imponen a los ingenieros”.

impresión 3D
Fadi Abro

¿Para qué se utilizará la impresión 3D?

Andy Smith: “Actualmente lo usamos para elementos mundanos, como clips y candados para cables y tuberías. Es ideal para eso, pero también para paneles interiores. También puede hacer algunos intercambiadores de calor realmente engañosos que no puede hacer de ninguna otra manera, colocando los conductos donde quiera. Pero debes comprender el método de fabricación y cómo puede alterar drásticamente el rendimiento de la pieza según cómo se produzca. La limitación del diseño depende realmente de su imaginación, pero es necesario conocer las propiedades del material y los tiempos de fabricación. Es fascinante y se mueve muy rápido; te desafía a pensar en lo que podría ser posible”.

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Ian Callum: “Puede hacer piezas que no respeten los ángulos de salida y darles la forma que queramos, con retornos y superficies negativas, o incluso piezas dentro de piezas.

Lo veo como una oportunidad. Pasé 40 años respetando los ángulos de salida, y todavía lo hago cuando se trata de prensado de paneles, pero la impresión 3D nos da más posibilidades de hacer las cosas de una manera más sencilla; sin insertos de herramientas, líneas de producción o fabricación”.

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“Podremos fabricar piezas a medida que antes no hubieran sido factibles: interruptores, manijas de puertas, espejos, distintivos… Con impresoras más grandes podríamos hacer llantas con un número infinito de formas y retornos en los radios que de otra manera requerirían una herramienta de varias piezas para lograr el mismo resultado. Nos lleva a una mentalidad diferente en la que exploramos cosas que ni siquiera hubiéramos contemplado antes”.

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Fadi Abro: “La última década se ha centrado en el desarrollo material. Los próximos cinco a diez años se centrarán en aumentar la velocidad de producción para ser competitivos con la tecnología tradicional. Para entonces, los fabricantes de equipos originales pensarán primero en la impresión 3D en lugar de en las técnicas de fabricación tradicionales hoy.

“Permitirá la biomimetización; piense en una telaraña, que se crea de forma minimalista para respaldar su actividad. Los diseños orgánicos, combinados con polímeros livianos, brindarán un gran ahorro de peso para vehículos eléctricos, furgonetas y SUV grandes”.

Pistones en impresión 3D ¿en serio? 

Los pistones del Porsche 911/991 GT2 RS, fabricados por la empresa Mahle, se imprimieron en 3D. Son un 10% más ligeros que los pistones de producción en serie forjados y tienen un conducto de refrigeración en la corona del pistón que no se podría haber producido con métodos convencionales. “Eso hizo posible obtener hasta 29 CV más del motor de 700 CV y, al mismo tiempo, mejorar la eficiencia”, afirma Frank Ickinger, ingeniero avanzado de Porsche.