La fabricación aditiva irrumpe en el hábitat
Las tecnologías de fabricación aditiva (FA), comúnmente conocidas como impresión 3D, están llamadas a sustituir progresivamente a los actuales sistemas de producción industriales, y ya han empezado a generar su espacio para convivir como tecnologías de fabricación complementarias a las actuales, sino sustitutivas, y con un abanico muy extenso de productos finales, prototipos, o de soporte para fabricación de otros, donde el diseño y las formulaciones de los materiales, y su adaptación a las impresoras, son claves, y derivan de la investigación y un conocimiento acumulados, como lo viene haciendo a lo largo de los últimos 20 años el Instituto Tecnológico AIDIMME en esta materia.
El sector del mueble y el hábitat no es una excepción, y en los últimos dos años se ha ido acortando la distancia para utilizar la fabricación aditiva en prototipos y modelos con diseños hasta ahora inimaginables. Podemos aseverar que la fabricación avanzada en el sector del hábitat ha comenzado un camino sin retorno, cuya velocidad y tránsito dependen de la rapidez en el volumen de creación y adaptación de los diseños a estas nuevas tecnologías. Los costes, a su vez, se reducen también en paralelo a pasos agigantados.
El Centro Tecnológico AIDIMME destaca estas tecnologías como impulsoras de una revolución profunda en el propio concepto productivo de la Industria 4.0, ya revolucionario de por sí, y que están cambiando los procesos de fabricación y la forma de entenderlos.
Una realidad que esta traspasando fronteras hasta la propia la sociedad, desde la industria o la medicina, hasta la educación y el propio uso doméstico, donde previsiblemente irá arraigándose progresivamente hasta su asentamiento por su versatilidad, funcionalidad, y facilidad de producción mediante materiales fácilmente transportables y sostenibles, y que podría incluso transformar los cimientos de los modelos económicos y la propia estructura económica.
El paradigma de la fabricación por adición de capas supera la posibilidad para insertar su estandarte en el mundo real. Hasta ahora es la industria la que fabrica y la sociedad la compra sus bienes, y a partir de ahora será el consumidor el que decida qué fabricar en función de sus gustos, preferencias, y del servicio que ofrezca el producto y la empresa que lo propone. ¿Será esto así? Veamos.
En el ámbito profesional, las empresas vinculadas a los sectores del hábitat (en realidad la práctica totalidad de los materiales ordinarios están presentes en viviendas y entornos urbanos) han comenzado ha utilizar tecnologías de fabricación aditiva para distintas utilidades o productos finales, siendo la automoción, la aeronáutica, y el aeroespacial -en la vanguardia investigadora-, los sectores más avanzados, al que habría que añadir la biotecnología en la reproducción de tejidos a partir de células madre. Cabe apuntar aquí también a la industria alimentaria con la impresión 3D de alimentos.
Lo quiero, lo imprimo
Desde el punto de vista del usuario final, y en un entorno doméstico, existen ofertas muy accesibles en precio para la fabricación aditiva de lámparas, mobiliario, sofás, sillones, incluso “textiles”, entre otros objetos y elementos decorativos, con mayor o menor dificultad, y sobre diseños nuevos basados en formas geométricas imposibles (los más llamativos) o sobre diseños de modelos conocidos o afamados en los que la impresión 3D también puede aportar las partes estructurales.
Los ficheros se venden para su descarga en distintos formatos vectoriales o preparados ya para su impresión aditiva. Del mismo modo, existen diversos programas que “traducen” al lenguaje de capas los documentos que no han sido elaborados específicamente para diseños aditivos.
En cuanto a los materiales, los más habituales son los polímeros puros con distintas prestaciones, o bien mezclados con otros tradicionales, como por ejemplo la madera, aportando en este caso un acabado final con una textura y apariencia que simulan con éxito las bondades naturales de esta materia prima.
Hay que aclarar que las distintas tecnologías al alcance doméstico se basan fundamentalmente en la termofusión del material, que es inyectado por capas hasta completar el objeto, y son ya las impresoras industriales las que permiten unas prestaciones reales de fabricación en serie con el uso de ésta u otras tecnologías como el láser o los electrones para piezas metálicas mediante el uso del material correspondiente en formato polvo.
Negocio infinito
Con todo, la vorágine inventora, tanto de nuevas impresoras como en los materiales, es una realidad que está implicando cada día a más actores que ven en este auténtico paradigma social un futuro por describir pero que atiende a una oportunidad de negocio que aparenta infinita.
En este punto cabe preguntarse cuál es el futuro que atisba la industria, o formulado de otra forma, cuál es el modelo de negocio que integrará al consumidor en esta gran posibilidad de la fabricación aditiva.
Volviendo al inicio, ¿tendremos que fabricarnos en casa o en un comercio especializado piezas sencillas del frigorífico, la aspiradora, las persianas, las puertas…, etc., dejando al margen los motores o mecanismos complejos? De hecho ya se hace, y el futuro es de suponer que dependerá del coste, la oportunidad, y el interés de la industria en abandonar la preocupación por fabricar y el estocaje de millones de repuestos.
Máquinas más complejas de uso profesional, no industrial, combinan distintas tecnologías y abarcan el proceso completo de fabricación, desde el escaneado inicial de una pieza, su impresión, y su acabado mediante control numérico con herramientas de cabezales intercambiables. Y cada vez más rápidas y más perfeccionadas.
Desde maquetas, ruedas de bicicletas personalizadas, pasando por instrumentos musicales, impulsores submarinos individuales, o los propios alimentos, la fabricación aditiva tiene vocación de rodear la vida humana, y no sólo en la Tierra: la Agencia Espacial Europea ha convocado un concurso para todas las edades con el atractivo de imprimir el objeto que “te gustaría llevar a la Luna para sentirte como en casa en una futura colonia lunar”.
La propia Comisión Europea ha mostrado su preocupación y orienta un marco jurídico para regular la propiedad intelectual y la responsabilidad civil derivada de este nuevo “Big Bang” de la fabricación (samtsudoe.com/es/noticias) que ya aporta a la sociedad bienes e infraestructuras, como el primer puente inteligente realizado aditivamente en metal y que se inaugurará el próximo mes de octubre en uno de los múltiples canales de la ciudad de Ámsterdam.
Normativa aditiva
La fabricación aditiva, como cualquier proceso productivo o servicio, está apoyado por una serie de normas internacionales que garantizan procedimientos reglados y un resultado final de calidad. En el caso de la Aditive Manufactoring, AM por sus siglas en inglés, la ISO/TC 261 regula la “estandarización en el campo de la fabricación aditiva (AM) en lo que respecta a sus procesos, términos y definiciones, cadenas de procesos (hardware y software), procedimientos de prueba, parámetros de calidad, acuerdos de suministro y todo tipo de fundamentos”.
Mediante el trabajo de los distintos comités técnicos se desarrollan, amplían y mejoran las normativas y sus procedimientos, como el Comité Técnico de Normalización europeo CEN/TC 438, o el propio español CTN 116, que agrupa a profesionales en sistemas industriales automatizados y de normalización en el ámbito de la fabricación aditiva. AIDIMME pertenece al grupo de trabajo de este comité, y el Instituto del Juguete y Ocio, AIJU, ostenta la secretaría. En la actualidad existen publicadas 6 normas relativas a estos procesos publicadas a lo largo del pasado año 2017.
El diseño, la tercera dimensión del hábitat
El sector del hábitat entra en esta nueva dimensión, y avanza imparable hacia una cambio radical, donde la personalización y el servicio asociado a los productos son claves para su aceptación en el mercado, pero donde además, será el usuario quien determinará sobre qué diseños y con qué servicios está dispuesto a pagar por comprar o imprimir sus productos: es el diseño aditivo, es la tercera dimensión del hábitat.
Una dimensión que arroja innumerables incógnitas, pero que tienen en el diseño la pieza inicial del rompecabezas. Sí, es el diseño el que está llamado a ser la clave para la fabricación aditiva, como lo es en todos los objetos creados hasta la fecha, y es la tecnología y los materiales los que limitan la creación, aunque en una progresión inversa a su desarrollo, es decir, a mayor tecnología, mayor posibilidad creativa.
Siendo así, es el diseño el que necesita “reaprender” sus conceptos y establecer nuevos parámetros para adaptarse a estas nuevas tecnologías que, aunque se vienen desarrollando desde hace más de 4 lustros, parece que es en los últimos tiempos cuando se ha producido un acercamiento a los sectores del hábitat, y por tanto la necesidad de extender una formación específica, que empieza ha emerger de forma privada, y que tendrá que aterrizar también en el ámbito público.
Fabricación colaborativa
A partir de ahí las empresas irían asumiendo en sus recursos humanos estos medios que les permitan incorporarse al mercado de forma competitiva y eficiente, con el apoyo de los agentes vinculados a la formación, y estructuras regladas, coherentes y sostenibles al alcance del tejido productivo, como así se demanda desde las propias empresas.
Parece por tanto una responsabilidad colectiva, desde las administraciones públicas, entidades, organismos, universidades y empresas, hasta el propio consumidor, el acotar este nuevo paradigma, darle orientación y el impulso más adecuado para cada industria en función del destino o uso final de sus productos y servicios.
De este modo, el Instituto Tecnológico AIDIMME, como una entidad sin ánimo de lucro y creada para el apoyo del tejido productivo, impulsa desde hace 20 años investigaciones y aplicaciones dentro de sus líneas estratégicas de trabajo encaminadas a dar soporte a las empresas que apuestan por estas tecnologías, desde la formación hasta el servicio final de fabricación de prototipos, series cortas, o soluciones a medida impensables fuera de la fabricación aditiva.
Si desea más información contacte con AIDIMME.
