Introducción a la fabricación aditiva en la industria

Rubio,Ramón, Díaz,Mariel

• Verlag: Fundación Confemetal
• Jahr: 2021
• ISBN:
  9788417701970
• Thema: Tecnología e ingeniería
• Thema: Ingeniería eléctrica y telecomunicaciones

Las tecnologías de fabricación aditiva están presentes en la industria desde mediados de los años ochenta. Desde entonces han tenido gran éxito en la industria: desde el sector aeronáutico, al textil, pasando por el arquitectónico, la joyería o la medicina. Aun así, sigue envuelta en un halo de misterio, casi mágico, que nos deja boquiabiertos cada vez que vemos nuevas aplicaciones. Quizás sea por la velocidad con la que vemos aparecer nuevos objetos como de la nada, el baile hipnótico de los extrusores añadiendo capas, o las formas tan enrevesadas y complicadas que surgen y a las que no estamos acostumbrados.Este libro introduce los conceptos básicos de esta fabricación, y lo hace acompañando al lector a través de tres fases del diseño industrial: el diseño de concepto, el diseño de detalle y la fabricación. En cada capítulo se muestran conceptos generales y numerosos ejemplos que facilitarán al lector su comprensión y que buscan inspirar al lector: que vea posibles aplicaciones y usos de estas tecnologías. Una introducción recorre las características de las tecnologías, su normativa y su historia.En el capítulo de diseño de detalle, se ven las limitaciones de las tecnologías, no todo se puede imprimir (¡aunque sí casi todo!) y también la relación que tienen ¡con la Naturaleza!En el CAD se muestra cómo se crea un modelo tridimensional y cómo se deja listo para su fabricación.Finalmente, el capítulo de impresión presenta las siete tecnologías de fabricación aditiva que existen en el mercado actualmente, sus características, pros y contras con numerosos ejemplos.La aditiva ofrece innumerables ventajas a la industria, muchas aún por descubrir porque no se conoce aún su potencial. Esperamos que, tras su lectura, puedan ver la oportunidad que brindan… ¡y la aprovechen!

CAPÍTULO 1.
INTRODUCCIÓN

Ejemplos de producto que utiliza geometría compleja, series cortas y personalización y por esa razón son idóneos para su impresión en 3D. Zapatos diseñados e impresos por Danit Peleg. Foto realizada por Daria Ratiner y cortesía de Danit Peleg.

La fabricación aditiva es un conjunto de tecnologías que producen objetos tridimensionales añadiendo material y en la mayoría de las ocasiones en un proceso de adición capa a capa. En los medios de comunicación se suele identificar con la impresión 3D, sin embargo no son sinónimos. Toda la fabricación aditiva es impresión 3D, pero no toda la impresión 3D es fabricación aditiva.

<< El glosario del libro, nos permitirá conocer el vocabulario asociado a la fabricación aditiva.

En los comienzos, a mediados de los años ochenta, su aplicación se ceñía a la fabricación de prototipos, sin embargo en las últimas décadas, la evolución de los materiales y la mejora de las tecnologías han permitido su aplicación a multitud de sectores industriales. Se podría considerar a la fabricación aditiva como una tecnología de producción más, con sus ventajas y desventajas frente a otros procesos tradicionales, siendo sus puntos fuertes las series cortas, la complejidad geométrica y la personalización en masa.

<< El apartado 1.3, “Historia de la fabricación aditiva”, se realiza un breve repaso histórico indicando las fechas de algunas de las aplicaciones en concreto.

<< El apartado 1.1, “Características de la fabricación aditiva” desvela las principales ventajas de la tecnología frente a otras formas de producción.

Estos tres atributos han sido explotados por una gran parte de la industria y es importante destacar que la difusión que está teniendo la tecnología en los últimos años coincide en una época donde muchas tecnologías y no solo las aditivas, son utilizadas por los propios consumidores para generar nuevos productos. Reciben el nombre de makers y desde sus casas, fablabs o centros de trabajo, siguen el mismo proceso de fabricación que realizan las empresas o centros tecnológicos.

<< El apartado 1.4, “La fabricación aditiva y el proceso de diseño industrial” introduce las etapas de la fabricación aditiva dentro del proceso que lleva la idea al mercado.

1.1. CARACTERÍSTICAS DE LA FABRICACIÓN ADITIVA

Tres son las características principales de la fabricación aditiva: geometría compleja, series cortas y personalización. Siempre que en el proceso de diseño industrial se presente al menos una de ellas, la fabricación aditiva es un proceso de fabricación a tener en cuenta.

Si se sitúan en tres ejes las tres características, se visibiliza la potencia que tiene obtener partido de ellas y la distinción entre conceptos como personalización en masa, complejidad en masa o artesanía. La fabricación aditiva se puede dar en cualquiera de los casos, pero es cuando se juntan las tres características cuando se obtiene la completa libertad de fabricación y donde se aprovechan completamente la tecnología de fabricación aditiva.

Por otra parte, es importante comentar que las tecnologías aditivas han coincidido con un momento de democratización que ellas mismas han potenciado a través, por ejemplo, del movimiento maker. Ese acceso a la tecnología ha permitido que en muchas ocasiones el cliente se convierta en diseñador del producto, el consumidor por tanto, se convierte en prosumidor.

La combinación de tres características de la fabricación aditiva da origen a ocho formas de entender la producción.

A continuación, se profundiza en las tres características.

1. 1. 1. Complejidad geométrica

La fabricación aditiva permite materializar geometrías complejas. Supone una ventaja importante frente a tecnologías conformativas o sustractivas, que no permiten la libertad de formas que nos presentan las aditivas. Como se verá en capítulos posteriores, no significa que se pueda fabricar cualquier diseño o concepto, puesto que las máquinas de impresión pondrán sus restricciones, pero de forma general, al diseñador o ingeniero se le abre un campo enorme de posibilidades en cuanto la creación de formas.

Ejemplo de geometría compleja. Máscara creada por el artista Joshua Harker. Imagen cortesía de EOS.

En ambas páginas se muestra el proceso de modelado, impresión y utilización de un molde impreso en 3D para la elaboración de pasteles. Imágenes cortesía de Dinara Kasko.

La geometría puede dar lugar a patrones que se utilicen como textil. Imágenes cortesía de Danit Peleg.

La gran ventaja de esta característica es que una mayor complejidad geométrica no implica un aumento de coste. En los procesos de fabricación tradicionales como, por ejemplo, el proceso de mecanizado, una geometría compleja se consigue mediante estrategias de fabricación, amarres y costosos utillajes a medida. Por tanto, el aum...