Fabricación aditiva y sustractiva: a las puertas de la revolución industrial

“Las impresoras 3D tienen el potencial de cambiar la forma en la que entendemos casi todo. Me aseguraré de que la próxima revolución industrial tenga  lugar en Estados Unidos”, Barack Obama.

Este extracto del discurso del Presidente de los Estados Unidos tuvo lugar en el año 2013 y se refería al National Additive Manufacturing Innovation Instituteen, un laboratorio de innovación en impresión tridimensional. Según parece, la fabricación aditiva y  la sustractiva son el epicentro de un nuevo cambio de era. ¿Estamos ante la nueva fiebre del oro? ¿Es exagerado considerarnos a las puertas de la nueva revolución industrial? ¿No es para tanto? Tampoco “fue para tanto” cuando en 1969 un estudiante de la Universidad de UCLA envió el primer mensaje desde un ordenador a otro utilizando la red ARPANET y miren a lo que nos ha llevado.

FABRICACIÓN ADITIVA Y SUSTRACTIVA

Seguramente, muchos se mantienen escépticos y piensan que estamos ante una nueva moda pasajera. Bueno, lo primero es conocer de forma general estos conceptos. Si van a cambiar el mundo, por lo menos que no nos pillen desprevenidos.

¿Qué es la fabricación aditiva? Hablar de fabricación aditiva (AM, siglas en inglés de additive manufacturing) es hablar del diseño asistido por ordenador. Los procesos aditivos tienen en común el hecho de que pueden generar geometrías muy complejas de forma muy rápida. Se diferencian de los tradicionales en que pueden imitar mejor las formas de la naturaleza (ergonomía, aerodinámica, hidrodinámica) sin encarecer el proceso. Los procesos aditivos incluyen, entre otras, todas las tecnologías de prototipado rápido con métodos como la impresión 3D, la estereolitografía y el sinterizado selectivo láser.

La fabricación aditiva es sin duda la más conocida, pero si la complementamos con la fabricación sustractiva los resultados finales pueden mejorar y mucho. Este tipo de fabricaciónque comienza con un bloque sólido de material y utiliza un cortador para quitar el exceso, permite una resolución incluso mayor que la del acabado en tres dimensiones. Por ello, la combinación de las dos técnicas, imprimiendo primero la pieza que posteriormente se puede modelar es la mejor opción cuando se requieren piezas de alta precisión.

IMPRESIONES 3D

Sin duda, de todos los usos posibles son las impresiones 3D las que se llevan, por ahora, toda la gloria. Están presentes en decenas de campos: medicina, aeronáutica, automoción, joyería, arte y textil, etc. Sin ir más lejos, la Unión Europea ha anunciado un fondo de cuatro millones de dólares con el objetivo de ayudar a desarrollar procesos de impresión en 3D para elaborar alimentos enfocados específicamente en personas de avanzada edad.

Por otro lado, el pasado año, la compañia Systems&Materials Research Corporation recibió una una beca Small Business Innovation Research (SBIR)  para explorar la posibilidad de usar la  fabricación aditiva en la elaboración de alimentos en el espacio. El prototipo funciona mediante polvos (o capas de proteínas) que provienen de animales, plantas o leche; el alimento más fácil de diseñar mediante este equipo es una pizza compuesta con polvos nutritivos, aceite y agua.

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El sector aeronáutico ahorra gran cantidad de material gracias a las impresiones 3D.

Otros ejemplos: el gigante de la aviación internacional Boeing, que usa procesos de AM para fabricar piezas para tales aeronaves militares y comerciales como el caza F-18 y el nuevo avión de pasajeros Boeing 787. Y es que, entre otras cosas, las técnicas de fabricación aditiva en la industria aeronáutica reducen los costes ambientales en la fabricación de las piezas de los motores de aviación, incrementan la libertad de su diseño y disminuyen el consumo de combustibles y las emisiones de gases contaminantes.

En el campo de los dispositivos médicos, dos empresas europeas, Arcam AB de Suecia y Materialise Group de Bélgica, usan tecnología de AM para fabricar rodillas artificiales y otros implantes. También, compañias que nos resultan más familiares, como Sony Ericsson o Black and Decker utilizan la tecnología para modelar y crear los prototipos de sus nuevos diseños.

Además, la impresión 3D ya está pegando fuerte en el universo de compra venta online. Por ejemplo, Amazon.com vende numerosos productos impresos en 3D, y varias empresas ofrecen servicios de impresión en 3D a los consumidores que quieren imprimir un diseño personalizado, desde juguetes hasta accesorios de vestir o zapatos.

DISEÑE SU PROPIO COCHE

Volvemos así, al concepto de prosumidor del que hablé hace unas semanas en este mismo blog, o lo que es lo mismo la democratización de la fabricación en masa. Los consumidores consumen y producen. Pueden hasta crear su propio coche. No es ciencia ficción, se trata de un concepto revolucionario con el que se ha adelantado a los líderes de la industria de la automoción.

La start up americana Local Motors, fabrica su carrocería a partir de una impresora 3D. Se fabrican en centros de producción cercanos a los usuarios, se construyen en impresión en 3D a base de material plástico, incorporando una mecánica 100% eléctrica que reduce los costes de distribución y es completamente ecológica.

Y ahora, me pregunto ¿Cómo afecta  todo esto a las empresas líderes del sectores el automotriz o aeronáutico? y ¿A los modelos de fabricación tradicional? Estamos ante sectores que imponen estandartes de calidad muy exigentes. Son las empresas con un mejor sistema de calidad las que resultarán más competitivas. Además, las grandes compañías deben adaptarse al cambio, ya que el proceso de fabricación y manufacturación se altera radicalmente. La impresión 3D puede hacer posible que los productos se creen a pedido y en pequeños lotes, de acuerdo con las especificaciones individuales, y luego fabricarlos localmente o enviarlos a lugares cercanos.

Para todo este proceso no sólo se necesita visión empresarial, también profesionales. Según la revista Forbes, el número de ofertas de empleo en busca de profesionales del campo del 3D incrementó un 103% si comparamos agosto de 2013 con el mismo mes en 2014.

Con todo, los datos indican que estamos ante una tendencia en alza. La firma de consultoría Canalys estimó que el crecimiento del mercado 3D, incluyendo impresoras, materiales y servicios asociados, para el cierre de 2014 llegaría a los 3,800 millones de dólares, y que continuaría experimentando un rápido desarrollo logrando alcanzar los 16,200 millones en 2018, lo que representa un aumento anual del 45.7%.

NUEVOS RETOS

Bien es cierto que también existen aún muchos desafíos en esta industria. Entre ellos, se encuentra el elevado el costo de la maquinaria (los precios pueden ir desde 10.000 euros de una pequeña impresora 3D hasta máquinas de más de un millón de euros, en función de la aplicación final del producto) y la necesidad mayor investigación, así como de normas reguladoras. Finalmente, la posibilidad de que  los diseños puedan descargarse desde casa nos hace pensar en salvaguardar la propiedad intelectual de los mismos. Todo esto está por definir y por mejorar. Y, una vez más, vuelvo a la metáfora de internet y a los ordenadores que hace 20 años ocupaban una habitación entera.

Lo cierto es que este mercado tiene un gran potencial y se espera que la impresión 3D tenga un impacto significativo en los próximos años. En DIPCOM Corporate,SL lo estamos viendo. Nuestra consultoría dispone de un servicio exclusivo para todos aquellos inversores que tengan interés en realizar algún tipo de adquisición o participación en empresas, Start Ups o proyectos. Les puedo asegurar que nuestros inversores están muy atentos a este sector. No lo pierdan de vista.