Nuevas aplicaciones de la impresión 3D
La impresión 3D es un proceso aditivo por el que se construyen capas de material para crear una pieza en 3D. Es lo contrario de los procesos de fabricación sustractivos, en los que se corta un diseño final a partir de un bloque de material más grande. Como resultado, la impresión 3D genera menos desperdicio de material.
TWI es una organización basada en la afiliación industrial. Los expertos de TWI pueden proporcionar a su empresa una ampliación de sus propios recursos. Nuestros expertos se dedican a ayudar a la industria a mejorar la seguridad, la calidad, la eficacia y la rentabilidad en todos los aspectos de la tecnología de unión de materiales. Actualmente, más de 600 empresas de todo el mundo son miembros industriales de TWI, abarcando todos los sectores industriales.
Basándose en el trabajo realizado por Ralf Baker en la década de 1920 para fabricar artículos decorativos (patente US423647A), Hideo Kodama completó en 1981 sus primeros trabajos sobre prototipado rápido con resina curada por láser. Su invento se amplió en las tres décadas siguientes, con la introducción de la estereolitografía en 1984. Chuck Hull, de 3D Systems, inventó la primera impresora 3D en 1987, que utilizaba el proceso de estereolitografía. Le siguieron desarrollos como el sinterizado selectivo por láser y la fusión selectiva por láser, entre otros. En las décadas de 1990 y 2000 se desarrollaron otros sistemas de impresión 3D más caros, aunque el coste de estos bajó drásticamente cuando las patentes expiraron en 2009, abriendo la tecnología a más usuarios.
Polyjet
Consolidación de piezasUna de las principales ventajas de la impresión 3D es la consolidación de piezas: la capacidad de integrar varias piezas en un único componente. Reducir el número de piezas necesarias puede simplificar significativamente el proceso de montaje y mantenimiento al reducir el tiempo necesario para el montaje.
Mantenimiento y reparación La vida media de una aeronave puede oscilar entre 20 y 30 años, por lo que el mantenimiento, reparación y revisión (MRO) es una función importante en el sector. Las tecnologías de impresión 3D sobre metal, como la deposición directa de energía, se utilizan habitualmente para reparar equipos aeroespaciales y militares. Los álabes de las turbinas y otros equipos de alta gama también pueden restaurarse y repararse añadiendo material a las superficies desgastadas.
en sus aviones comerciales A320. Tradicionalmente, los nuevos componentes de plástico se fabricaban mediante moldeo por inyección, un procedimiento caro y complejo para los bajos volúmenes, los requisitos especializados y la gran complejidad necesarios.Con la impresión 3D (FDM), Airbus ha podido producir componentes con características complejas, como estructuras reticulares, sin ningún coste de fabricación adicional. El resultado: paneles espaciadores un 15% más ligeros que los creados con métodos tradicionales, lo que contribuye a la reducción de peso del propio avión.
Usos de la impresión 3D en el futuro
Con el perfeccionamiento de los materiales y las técnicas, la impresión 3D va a revolucionar el campo de la medicina. La impresión 3D ya se utiliza para crear prótesis a medida e implantes dentales. En un futuro próximo, podríamos incluso disponer de la tecnología para replicar órganos humanos. La impresión 3D se utilizaría para crear el andamiaje de un órgano, seguido del uso de células madre para hacer crecer el tejido. – Archil Cheishvili, GenesisAI
La impresión 3D ha evolucionado hacia la impresión 4D, que puede utilizarse para la investigación de fármacos, el desarrollo de biosensores y la óptica. La 4D puede incluso conducir a la curación de enfermedades raras mediante la creación de implantes biomédicos que pueden cambiar y modificar sus formas para adaptarse al entorno que rodea al órgano. – Bhagvan Kommadi, ValueMomentum
La impresión 3D de medicamentos es increíble. Permite un tiempo de respuesta mucho más rápido a la hora de fabricar diferentes medicamentos porque la limpieza de la máquina es más sencilla. En 2015, el levetiracetam Spritam de Aprecia Pharmaceuticals se convirtió en el primer medicamento impreso en 3D aprobado por la FDA. En el futuro, la impresión 3D podría facilitar la fabricación local de medicamentos bajo demanda. Esto podría repercutir drásticamente en la distribución de fármacos y permitir a las zonas geográficas locales hacer frente rápidamente a las enfermedades infecciosas. – Susan Lang, XIL Health, LLC
Bioimpresión
La tecnología de impresión 3D se desarrolló sobre el principio básico de la creación rápida de prototipos. La creación de prototipos es el proceso de construir un modelo, una muestra o una versión de prueba en una fase temprana del producto real que se va a desarrollar. La creación de prototipos ayuda en el proceso de desarrollo del producto y garantiza el resultado óptimo del producto final. La creación de prototipos sigue siendo una de las aplicaciones más comunes de la impresión 3D
La creación de prototipos exigió mejoras en los procesos existentes y en el uso de materiales, lo que condujo al desarrollo de la tecnología. Y esto dio lugar a la ampliación de los horizontes de la impresión 3D. Estos desarrollos abarcaron todas las verticales de la industria. A continuación se muestra la lista completa de aplicaciones generalizadas de la impresión 3D:
La industria aeroespacial y aeronáutica fue una de las primeras en adoptar la tecnología de impresión 3D. No es ningún secreto que la industria aeroespacial es un sector muy exigente en cuanto a investigación y que los sistemas complejos son de naturaleza muy crítica. Por ello, las empresas se asociaron con institutos de investigación para desarrollar procesos eficientes y sofisticados que aumentaran el uso de la tecnología de impresión 3D. En la actualidad, numerosos componentes de aeronaves impresos en 3D se fabrican y prueban con éxito e incluso se utilizan en la industria. Empresas mundiales como Boeing, Dassault Aviation y Airbus, entre otras, ya utilizan esta tecnología en sus actividades de investigación y fabricación.