Cómo la impresión 3D podría revolucionar el futuro de la fabricación

Los expertos en tecnología predicen un futuro brillante para la impresión 3D. Debido a sus características atractivas, la fabricación rápida, más barata y precisa de objetos, la tecnología puede y se ha aplicado en innumerables campos diferentes.

¿Qué es la impresión 3D?

A diferencia de la fabricación de sustractivos (cortar una pieza de material con una fresadora), la impresión 3D crea objetos tridimensionales y sólidos de un archivo digital mediante el uso de procesos aditivos. Debido a esto, la impresión 3D también se conoce como fabricación aditiva, ya que crea objetos al establecer capas sucesivas de material hasta que el artículo esté listo. Cada capa es visible como una sección transversal del objeto.

Etapas de la impresión 3D

La impresión 3D puede ser un proceso que consume mucho tiempo. Dependiendo del tamaño y la complejidad del modelo, puede llevar horas o incluso días completarse. La ventaja de esto es que ofrece una solución de prototipos rápidos para casi cualquier cosa, lo que la hace extremadamente útil para los diseñadores. Además, puede usarlo para imprimir artículos que son demasiado complejos para ser fabricados en procesos tradicionales. También es rentable, lo que significa que puede ser más asequible que algunos métodos de fabricación clásicos.

El proceso de impresión 3D incluye las siguientes etapas:

• Creación—El proceso de impresión comienza con la creación de un modelo 3D con la ayuda del software CAD (diseño asistido por computadora). Hay docenas de diferentes aplicaciones como SelfCad, Fusion360, Tinkercad, Sketchup y muchas más que lo ayudarán con el proceso de creación. Los modelos creados a menudo se prueban en simulaciones para buscar cualquier defecto potencial en el producto final.

SelfCad es un programa increíble que es ideal tanto para principiantes como para modeladores 3D profesionales. El software en sí es asequible y no tiene que instalarlo en su computadora, ya que es una aplicación en línea que ofrece todas las herramientas que necesita para crear, cortar e imprimir su modelo. Además de eso, los principiantes encontrarán docenas de tutoriales para comenzar su viaje de modelado.

• Cortes—Un que el modelo está completo, puede llegar a la siguiente fase, que divide digitalmente el modelo en preparación para la impresión 3D. El proceso de corte descompone el modelo en capas que la impresora tendrá que seguir para crear un objeto completo.

Aquellos que usan SelfCad están en una posición ventajosa, ya que no solo pueden modelar sus diseños en el programa, sino que también pueden cortarlos, ya que hay una cortadora incorporada. Además de eso, SelfCad le ofrece las herramientas para animar y representar sus diseños. Realmente es un software de modelado todo en uno.

• Impresión 3D—3D Modelos de impresión de impresoras de acuerdo con la instrucción en el código G generado por la cortadora. Hay muchos métodos de impresión diferentes y un variedad de filamentos que puede usar para crear impresiones.

Por ejemplo, impresión 3D directa Utiliza un método similar a la tecnología de inyección de tinta, en el que las boquillas se desechan de polímeros o ceras de plástico, y al moverse hacia arriba y hacia abajo, y de ida y vuelta, cree cada nueva sección transversal del elemento 3D. Modelado de múltiples chorro Utiliza docenas de aviones que funcionan simultáneamente para proporcionar un proceso de impresión mucho más rápido.

Impresión 3D Binderpor otro lado, incluye pegamento líquido (o una carpeta) y polvo seco aplicado juntos para crear cada capa del objeto impreso. Fotopolimerización es un proceso en el que un láser con luces ultravioleta convierte gotas de plástico líquido en un sólido.

Impresión 3D en la fabricación

La impresión 3D ha crecido rápidamente desde el momento de su concepción, y al igual que el modelado 3D, ahora se usa en varias industrias. Por ejemplo, la industria automotriz, la aviación y la atención médica usan la impresión 3D para diversos fines, pero eso es solo la punta del iceberg. La fabricación aditiva se utiliza en el comercial y en el sector de la moda también.

Industria automotriz

La impresión 3D no es nada nuevo en la industria del automóvil, ya que se ha utilizado allí durante mucho tiempo. Las empresas automotrices lo usan para imprimir herramientas, repuestos, accesorios y plantillas. Además, los entusiastas automotrices de todo el mundo incluso usan la impresión 3D para producir piezas necesarias para restaurar los veteranos.

Aviación

La industria de la aviación utiliza la impresión 3D igual de bien. Con la ayuda de la fabricación aditiva, GE Aviation ha fabricado decenas de miles de boquillas de combustible de cromo cobalto para sus motores de aviones Leap. Se las arreglaron para fusionar veinte partes individuales en una sola impresión 3D, que terminó un 25 por ciento más ligera y más fuerte al mismo tiempo. Gracias a su alto nivel de eficiencia, los motores Leap son los más vendidos en la industria aeroespacial.

Productos de consumo

• Joyas—3d impresión ofrece dos formas de producir joyas: Producción directa e indirecta. El proceso directo incluye la creación de un elemento directamente del diseño 3D. La producción indirecta significa que se utilizará un patrón impreso en 3D para crear un molde que la compañía utilizará en un proceso de fabricación tradicional.
• Gafas—3D La impresión es adecuada para la fabricación de marcos de gafas igual de bien. Debido a las mediciones de cada uno de los pares individuales, hace que sea bastante fácil procesar y ajustar el producto final. ¡Un hecho interesante cuando se trata de gafas es que las lentes también se pueden imprimir en 3D!

Cuidado de la salud

Healthcare utiliza la impresión 3D para la fabricación de prótesis al hacerlas más disponibles y más baratas para los necesitados. Las réplicas de los órganos, incluido un corazón real, también están imprimidos en 3D y se usan para facilitar que los médicos se preparen para cirugías complicadas.

Algunos expertos en medicina y tecnología creen que para el año 2025, los órganos internos impresos en 3D estarán listos para usar para cirugías. A partir de ahora, la industria de la salud está imprimiendo algunas de las píldoras. Un medicamento contra la seguración impreso en 3D, Spiritam, había sido patentado hace cinco años.

• La industria dental—Los moldes para alineadores claros son probablemente los productos más impresos en 3D del mundo. Las dentaduras postizas y coronas están directamente impresas en 3D. Los métodos de impresión 3D basados ​​en polvo y de resina se utilizan para la producción de moldes impresos en 3D.
• Estampado de biografíaLas empresas BioTech han estado estudiando tecnología de impresión 3D desde principios de la década de 2000. Su enfoque está en investigar si es posible utilizar la impresión 3D en aplicaciones de ingeniería de tejidos donde se crean piezas y órganos del cuerpo utilizando métodos de inyección de tinta. El término utilizado para esta área de investigación es la bioimpresión.

Las cinco ventajas principales de la impresión 3D

La impresión 3D tiene muchas ventajas, y estas son las cinco principales:

Velocidad #1 - Prototipos rápidos

La prototipos rápidos es una de las ventajas más significativas de la impresión 3D. Es la capacidad de diseñar, fabricar y probar una parte personalizada, todo en un período corto. Al usar la tecnología de impresión 3D, las empresas pueden crear un nuevo elemento, producirlo internamente y probarlo y evaluarlo en unos pocos días.

#2 rentabilidad

La impresión 3D es la opción de fabricación más rentable para pequeñas ejecuciones y aplicaciones. A diferencia de los métodos tradicionales, como el mecanizado CNC, con máquinas caras y mayores costos de mano de obra, la impresión 3D requiere poco o ningún equipo y solo unos pocos operadores. El proceso de impresión 3D termina con menos material de desecho porque el objeto se imprime desde la tierra

#3 Reducción del riesgo

El proceso de impresión 3D garantiza productos de alta calidad. Se debe al hecho de que las piezas se imprimen en sucesión. Cada elemento se monitorea, lo que permite a los operadores atrapar y resolver problemas en tiempo real. De esta manera, el proceso en sí permite a las empresas reducir los riesgos en la fabricación.

#4 Flexibilidad

Otro gran beneficio de la impresión 3D radica en su flexibilidad, ya que puede usarlo para fabricar casi cualquier cosa. Pero eso no es todo. Puede mejorar sus diseños con poco o ningún esfuerzo en el software de modelado, y puede personalizar los soportes de los objetos, así como su configuración de relleno en la cortadora sin alterar el modelo. La impresión 3D le permite producir geometría imposible, como cavidades dentro de piezas y elementos resistentes dentro de elementos que son imposibles de crear con los métodos de fabricación tradicionales.

Además, el proceso le permite incluir una variedad de materiales diferentes en una sola impresión, lo que le permite experimentar con diferentes combinaciones de texturas y colores. Además, realmente no necesita mucha experiencia para diseñar e imprimir elementos personalizados usted mismo. Lo mismo ocurre con el diseño y la producción de modelos utilizando diferentes materiales.

#5 Sostenibilidad

La impresión 3D también es muy económica cuando se trata de usar recursos en la producción. Genera muchos menos materiales desperdiciados que la fabricación tradicional, y requiere poca o ninguna externalización para la producción. No solo permite a las empresas ahorrar dinero, sino que tampoco afecta el medio ambiente tanto como lo hacen los medios de producción tradicionales. Además de eso, los materiales utilizados en la impresión 3D se pueden reciclar y usar nuevamente en proyectos futuros.

Futuro de la impresión 3D

La impresión 3D ha estado presente durante décadas, pero su verdadero potencial en el proceso de fabricación solo ha sido evidente en los últimos años.

Su popularidad ha aumentado lo suficiente como para que ahora haya cursos dedicados y clases en las escuelas para enseñar impresión 3D, hardware y software. En combinación con otras tecnologías avanzadas, incluidas la conectividad IoT, la tecnología en la nube y la tecnología de robótica, la impresión 3D toma el papel principal en la configuración del futuro de la fabricación y el mundo en general.

Disfrute de potentes modelos, renderizado y herramientas de impresión 3D sin la curva de aprendizaje empinada.

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