La impresión 3D es el futuro de la producción

Las fábricas, como propulsoras de la innovación en la revolución industrial, son catedrales de la productividad, construidas para albergar procesos especializados y motivar la división del trabajo. Sin embargo, los beneficios de las fábricas sugieren sus limitaciones, no son reprogramables, para elaborar un nuevo producto sería necesario reorganizar su maquinaria. Todo ello está a punto de cambiar. En otra revolución industrial los hombres van a crear cosas nuevas de maneras diferentes adoptando formas imposibles gracias al uso de las impresoras 3D.

Orígenes de la impresión 3D

Los comienzos de la revolución de la impresión 3D no fueron muy exitosos, ya que los clientes no querían los productos impresos por la máquina y los productores querían que se imprimiesen elementos que estaban fuera de sus capacidades. Las primeras impresoras costaban miles de dólares y eran capaces de producir prototipos de plástico toscos, inacabados y baratos. Por otro lado, GE invirtió millones de dólares en una impresora para que creara un número limitado de componentes con base de metal, pero el proceso era lento, caro y peligroso. En la actualidad, la mayor parte de los productos manufacturados tienen un componente metálico. Desktop Metal quiere hacerse con este gran segmento del mercado de fabricación metálica, cuyo valor se estima en trillones de dólares. El fundador de Desktop Metal asegura que el mercado se está expandiendo, las empresas comienzan a emplear impresoras 3D en la producción masiva y actualmente Desktop Metal es la única empresa que ofrece impresoras metálicas 3D.

Impresoras metálicas 3D

El futuro de la producción reside en las impresoras metálicas 3D que en la actualidad son creadas por la start up norteamericana Desktop Metal, la cual fue fundada en 2016 por profesores del MIT y ha conseguido financiación de General Electric (GE), BMW y Ford.
La impresión metálica 3D es compleja. Esto se debe a que resulta difícil conseguir que la impresora expulse metal fundido de la misma manera en la que lo hace con el polímero, pues las máquinas deberían trabajar a muy altas temperaturas para mantener el metal fundido. Los investigadores del MIT han diseñado una nueva tecnología llamada impresión por flujo aglutinante en la que se mezcla el metal pulverizado con polímero. El polímero se endurece y a continuación un horno quema y retira el polímero, fundiendo el metal en una fase llamada sinterizado. La empresa comercializará dos tipos de impresoras 3D:

• Studio, para la creación de prototipos metálicos. Esta máquina extraerá el metal pulverizado mezclado con el polímero para crear objetos 3D.
• Sistema de producción industrial, que será la primera impresora metálica 3D que pueda imprimir en masa. La máquina espolvorea polvo metálico en un patrón indicado por una carpeta digital y deposita el aglutinante en una única pasada, creando una capa de 50 micrómetros de grueso. El proceso es cien veces más rápido y un 80% más barato que prototipos de impresoras 3D anteriores. Desktop Metal podría llegar a fabricar 546 válvulas hidráulicas en un día.

Desktop Metal espera poder lanzar al mercado sus impresoras para finales de 2019. Sin embargo, antes probará sus impresoras 3D en fabricantes pioneros como Ford, que están investigando si verdaderamente la impresión 3D es más barata, rápida y flexible que los métodos tradicionales de fabricación. Empresas como Google ya han adquirido impresoras Studio para diseñar y crear prototipos de los dispositivos que planean vender en los próximos años.

Guidance

• Las impresoras metálicas 3D representan la digitalización de las empresas metalúrgicas. Uno de los principales beneficios de una fábrica es que reúne distintos procesos de producción. Cada fase es interdependiente de otras y requiere una coordinación física. Sin embargo, las impresoras metálicas 3D consolidarán las líneas de producción, abreviarán la cadena de suministro y personalizarán la producción en masa. Los fundadores de
• Desktop Metal esperan que en los próximos años las fábricas puedan producir diferentes productos adaptándolos al mercado local, imprimiendo todas las partes y realizando el montaje final en el mismo lugar. Como el coste de impresión es independiente a las unidades producidas, la innovación en la producción será más barata y rápida. ​Desktop Metal está desarrollando programas de diseño generativo cuyos algoritmos revolucionarios pueden generar nuevas formas para partes clásicas, liderando la innovación. En el futuro, los investigadores podrán utilizar estos programas generativos junto con las impresoras 3D para diseñar, testar y producir bienes con formas que sólo podrían generarse con una impresora 3D. La combinación de tecnologías permitiría a las empresas crear componentes u objetos metálicos con formas geométricas que solo se encuentran en la naturaleza, partes con nuevas formas y propiedades que podrían beneficiar a los consumidores.
• Es difícil de imaginar una estructura económica mundial en la que una producción masiva, barata, de gran volumen y con base en las impresoras 3D es habitual. Sin embargo, podemos hacer predicciones. Los diseñadores estarán más valorados que los maquinistas. Los productos estarán adaptados a los necesidades y gustos locales y tendrán una apariencia orgánica. Habrá menos almacenes. Las fabricas serán más numerosas, pequeñas, urbanas y sus máquinas serán conservadas por un colectivo altamente técnico.

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