Observatorio

De la impresión 3D a la 4D

La impresión 3D revoluciona la industria. Nuevos materiales, impresión por capas, IA… Lo último: impresión en cuatro dimensiones.

Juan Pablo Zurdo
De la impresión 3D a la 4D

En las actuales cadenas de suministro, cada empresa industrial ocupa una posición central hacia la que fluyen materiales, componentes, piezas o maquinaria para que pueda manufacturar o ensamblar sus propios productos. La impresión 3D industrial está modificando ese paradigma y permite relocalizar eslabones externalizados de la cadena en la propia fábrica. Parte de un diseño digital que la impresora reproduce por muy intrincado que sea y en formas inalcanzables para las anteriores técnicas de fabricación, desde una escalera de caracol a una junta de goma para ventanas dobles. Y así se ahorra los tradicionales moldes de inyección o soplado para moldear piezas, cuyo precio solo se justifica con tiradas largas. 

La impresión 3D sustituye ese anterior modelo rígido de producción con otro más flexible, que permite reajustar sobre la marcha el diseño y generar prototipos o maquetas para testar productos o sondear mercados, personalizar tiradas cortas pieza a pieza a gusto del cliente en el punto de venta o producir a demanda en la fábrica o a pie de obra. El incremento de autonomía que ofrece la impresión 3D merma la dependencia exterior de la empresa, mejora su capacidad de adaptación, simplifica los procesos y reduce la necesidad de almacenaje o vender barato un stock sin salida. En tiempos de legislaciones sostenibles o pago por CO2, esa simplificación puede traducirse en menos consumo de materiales y energía.

Entre los peros del 3D figuran los precios altos de las impresoras industriales, el margen de mejora de algunos materiales para igualar el comportamiento mecánico de las piezas tradicionales o la complejidad de la reconversión. Sin embargo, las ventajas empujan y se considera uno de sectores tecnológicos con una curva de maduración más rápida. Algunas previsiones globales apuntan un crecimiento del 17% anual durante los próximos seis años. Y los constantes titulares sobre nuevos hitos acompañan esa prospectiva: por ejemplo el 3D Factory Incubator creado en la Zona Franca de Barcelona para startups, la reciente inauguración de un centro global de impresión 3D en Dubái para infraestructuras, los récords de velocidad en construcción de edificios y aplicaciones transversales, desde piezas aeronáuticas aligeradas, réplicas del patrimonio como el arco de San Pedro de Dueñas para el Museo Arqueológico Nacional, prótesis médicas o tejidos de órganos por bioimpresión. 

Un síntoma del desarrollo de la tecnología 3D son los materiales para la impresión aditiva, capa por capa. En pocos años se ha pasado de los filamentos plásticos con usos limitados por su flexibilidad y resistencia a una lista creciente de materias desde poliamidas y resinas a fibra de carbono, cerámicas, diferentes cementos o metales en polvo, como aluminios o acero inoxidable. También avanzan las técnicas para amalgamar y darles consistencia, como la fusión con haz de electrones.

¿Qué viene? Primero más versatilidad, al combinar la 3D con otras tecnologías como el escaneado de ultra-resolución, la inteligencia artificial, la robótica o  el internet de las cosas para automatizar la impresión. Y después el salto evolutivo, la 4D que añade a las tres dimensiones espaciales la cuarta temporal: capacidad de reaccionar en el tiempo por parte de nuevos materiales de laboratorio. Entre ellos, los polímeros con memoria de forma, para piezas que necesitan flexibilidad y resistencia, o materiales capaces de autoreparar sus propias fisuras para cañerías, piezas de coche o carreteras.

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