Industria    FARBICACIÓN ADITIVA

El (todavía) largo camino del prototipo al producto

El mercado de la impresión 3D sigue creciendo, pero su utilización para la producción final general está todavía lejos: precio, acabados, regulación o materiales son algunos de los frenos.

Nerea Castro
24 JUL. 2018
10 minutos
Espacio de diseño e impresión 3D en uno de los centros tecnológicos. de Redit. / INNOVADORES

Coches, prótesis, juguetes, puentes, satélites, piezas de avión y hasta casas. La lista de todo aquello que ha probado que puede imprimirse mediante fabricación aditiva es tan larga como ecléctica.   La rapidez, la personalización, las formas complejas y el no importa dónde estés son sus principales ventajas. Y parece que están calando en el mercado. Tanto, que según el último estudio de la consultora IDC, las empresas europeas invertirán 7.400 millones de euros para el año 2022 en esta tecnología.

Pero, ¿cuál es el estado del arte de la fabricación aditiva? ¿Ha conseguido pasar del prototipado a la producción?  Hablamos con los expertos de la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana (Redit) que trabajan con las pymes industriales para hacer llegar esta tecnología a sus procesos productivos.

"Llevamos 20 años empleando la impresión 3D", cuenta Nacho Sandoval,  responsable de esta tecnología en Aiju, el instituto especializado en el juguete. ¿Y por qué no hemos empezado a hablar de ella hasta hace bien poco? La finalización de las patentes y la entrada en el mercado de la comercialización de gigantes como Stratasys o HP han sido en gran medida los responsables. 

En los centros de conocimiento estas máquinas no dejan de crecer y hasta en tiendas de electrodomésticos se venden dispositivos amateur con calidades decentes. "Las empresas se acercan a nosotros porque conocen la tecnología, pero o bien no disponen de la maquinaria o buscan ayuda con el diseño", explica Miguel Davia, responsable del departamento de tecnología y fabricación avanzada de Inescop, centro especializado en el calzado.

¿El principal uso? El prototipado, coinciden todos los centros consultados. Comprobar prototipos a nivel estético y diseño suele ser el principal objetivo. "Hay un abismo entre que se diseña una cosa en pantalla y el resultado tras la fabricación", cuenta el responsable de Aiju. En el caso de los zapatos, por ejemplo, es posible realizar "una impresión completa: suela, corte y cosidos y eso te permite tener una idea exacta de cómo va a ser el producto final y hacer las modificaciones necesarias antes de pasar a la producción final", explica Davia.

¿El problema para su extensión a la fase final? "Ahora mismo no están disponibles en el mercado todos los materiales que la industria puede necesitar", asegura José Ramón Blasco, jefe de la unidad de nuevos procesos de fabricación en Aidimme, el  Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines. Y ahí es donde está uno de los grandes nichos de investigación de los institutos tecnológicos en esta materia. Así, en tecnologías ya existentes buscan el material que mejor se adapte a los procesos. Y es que el sector de la impresión 3D es todavía un oligopolio con pocos actores. "Los fabricantes no hacen negocio con la venta de la tecnología, sino con el suministro de materiales. La oferta es muy limitada", insiste en este sentido Vicente Cambra, subdirector de I+D de Aitex, centro especializado en el textil.

Cobre, níquel, aceros... son materiales ya posibles. ¿Pero qué hay de la funcionalidad? En ello trabajan precisamente los investigadores de Aimplas, el instituto especializado en el plástico, y el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE). Gracias al proyecto europeo Fa Electric han logrado reducir a un solo paso la fabricación de piezas mediante impresión 3D sensorizadas y con propiedades conductoras. El plástico con propiedades eléctricas es ya una realidad. Pero todavía queda pendiente hacer que su comportamiento sea estable a todas las temperaturas, como reconoce Andrés Lluna, responsable de investigación del ITE. 

"El mercado no está maduro todavía, hay un alto grado de incertidumbre", reconoce. Y señala sectores como el del juguete o la automoción como claros beneficiados de este tecnología. "Toda la envolvencia interior de los  coches es plástica y lo mismo pasa con los juguetes. Podríamos crear piezas en las que el botón de accionamiento fuese directamente la superficie", explica. Con su proyecto, "el plástico se impreme y se activa eléctricamente para garantizar su comporamiento piezoeléctrico".

Otro de los campos más interesantes y complejos en la impresión 3D es el de los textiles. Por naturaleza son flexibles. Y conseguir eso mediante la fabricación aditiva es un reto con muchos beneficios cuando hablamos de tejidos que requieren de propiedades especiales como la resistencia a las balas o al fuego.  "Con la fabricación aditiva conseguimos grandes prestaciones mecánicas y térmicas", explica el responsable de Aitex. Por ello, trabajan en chalecos antibalas y trajes resistentes al fuego que pueden son más resistentes, ligeros y flexibles que mediante la fabricación tradicional. "Esto ayuda no sólo a ofrecer una protección mayor, sino también más comodid al llevarlos más puestos", añade.

A pesar de todas estas ventajas y posibilidades, el responsable de Aidimme insiste: "No tiene sentido fabricar todos los productos mediante impresión 3D: solo aquellos de tirada corta, personalizados, geometría compleja o que tengan un valor añadido tan potente que justifique la inversión". El coste es uno de los principales frenos. "La mejora de los acabados finales y la velocidad en los tiempos de fabricación" son también un problema todavía para su extensión, añade Vicente Ruedas, investigador de Aimplas, el instituto del plástico.  Y para afrontarlos siguen trabajando los investigadores.

Regulación: tarea pendiente en sectores sensibles
La certificación de los materiales impresos en 3D no está todavía madura en sectores especialmente críticos como el de la alimentación o los juguetes. «Te bajas de la nube un fichero de juguete, imprimes la pieza en tu impresora con un material comprado a X y la pieza termina dañando al niño. ¿Quién es el responsable? ¿El que hizo el diseño, el material o la impresora?», razona Nacho Sandoval. "No es lo mismo fabricar productos que van a al sector médico que para menaje. El material y las propiedades tienen que ser mucho más exigentes", añade en la misma línea Vicente Ruedas.