¿Qué es la fabricación aditiva?

Descripción

La fabricación aditiva es un enfoque moderno de la producción. Construye objetos capa a capa utilizando diseños asistidos por ordenador. Este proceso no es nuevo, pero su uso ha crecido en los últimos veinte años. Muchas empresas utilizan este método para piezas de los sectores aeroespacial, automovilístico, sanitario y de productos de consumo. Este método permite una producción rápida de piezas personalizadas con menos residuos.

En este artículo explicamos cómo funciona la fabricación aditiva, sus ventajas y en qué se diferencia de otros métodos.

¿Por qué se llama fabricación aditiva?

El nombre proviene de la forma en que las piezas se ensamblan capa a capa. En lugar de cortar o taladrar a partir de un bloque de material, el proceso añade pequeñas piezas de material hasta completar la pieza final. En muchos métodos de producción estándar, el material se retira de una pieza más grande. En la fabricación aditiva, el material se añade sólo donde es necesario.

Este enfoque ayuda a reducir los residuos y permite obtener piezas con formas complejas. El método es útil cuando se requieren geometrías o estructuras internas inusuales. Por ejemplo, ahora es posible fabricar estructuras ligeras con soportes internos de celosía gracias a esta técnica.

Fabricación aditiva e impresión tridimensional

Laimpresión tridimensional es un término popular para la fabricación aditiva. Ambos términos se refieren a la misma idea: construir un objeto capa a capa. En los últimos años, la impresión tridimensional ha pasado del uso aficionado al profesional. Un caso común es la creación de implantes médicos personalizados. Los ingenieros imprimen piezas que se adaptan perfectamente a la anatomía del paciente. La misma idea se utiliza en la producción de automóviles. Los prototipos de componentes de automóviles se construyen rápidamente y se prueban antes de la producción en serie. El lado amable de esta tecnología se ve en el uso doméstico, donde se imprimen pequeñas piezas y artes con sencillas impresoras tridimensionales.

Fabricación aditiva frente a fabricación convencional

lLos métodos de fabricación tradicionalessuelen basarse en procesos sustractivos. En estos procesos, las piezas se tallan o fresan a partir de un bloque mayor. Este enfoque tradicional puede desperdiciar mucha materia prima. La fabricación aditiva construye el objeto final añadiendo material sólo donde es necesario. La precisión y la eficiencia del material son grandes ventajas.

lLos métodos convencionalesrequieren varios pasos y herramientas. En cambio, la fabricación aditiva utiliza una sola máquina para completar un artículo capa por capa. El tiempo desde el diseño hasta la pieza acabada puede ser corto.

l Muchaspequeñas empresas utilizan ahora la fabricación aditiva. Pueden diseñar e imprimir una pieza en su taller y probarla inmediatamente.

En la práctica, ambos métodos tienen su lugar. Para productos de gran volumen y forma uniforme, los métodos convencionales pueden ser rentables. Para piezas personalizadas o complejas, gana la fabricación aditiva.

Materiales de fabricación aditiva

lEn la fabricación aditiva se utiliza unaamplia gama de materiales.

l Los plásticosson habituales. Son ligeros y fáciles de trabajar. En la construcción de prototipos, los plásticos son muy útiles. Los metales también se han popularizado.

l Enlos sectores aeroespacial y de la automoción se utilizan a menudo metalescomo el titanio y el acero. Un ejemplo típico es la industria aeronáutica, donde se imprimen piezas metálicas ligeras pero resistentes.

lLa cerámica es otro grupo de materiales que ahora se utiliza en entornos especializados. Se utilizan cuando se necesita una gran resistencia al calor. Incluso los biomateriales tienen cabida en la fabricación aditiva. Algunos investigadores médicos utilizan biomateriales para imprimir andamios de tejido.

Cada material tiene sus propias propiedades. Por ejemplo, los metales suelen necesitar altas temperaturas para fundirse. Los plásticos suelen fundirse a temperaturas más bajas. Estas diferencias requieren máquinas especiales y un cuidadoso control durante el proceso.

Más información: Fabricación aditiva frente a fabricación tradicional

Tipos de procesos de fabricación aditiva

Existen varios tipos diferentes de procesos de fabricación aditiva, cada uno con sus propios puntos fuertes y aplicaciones. Estos procesos incluyen:

• Modelado por deposición fundida (FDM): Este es uno de los métodos más populares, que implica la extrusión de un filamento termoplástico a través de una boquilla calentada. Se suele utilizar en la creación de prototipos y la producción de piezas de bajo coste.
• Sinterización selectiva por láser (SLS): En este proceso, se utiliza un láser para sinterizar materiales en polvo, normalmente plásticos o metales, para crear una estructura sólida. El SLS es ideal para crear piezas complejas y duraderas.
• Estereolitografía (SLA): La SLA utiliza un láser para curar resina líquida, solidificándola capa a capa. Este proceso es conocido por su gran precisión y se utiliza a menudo en la industria dental y joyera.
• Sinterización directa de metales por láser (DMLS): Este método utiliza un láser de alta potencia para fundir polvos metálicos en piezas sólidas. Se suele utilizar en industrias que necesitan piezas metálicas de alta resistencia.
• Inyección de aglutinante: En este proceso, se deposita selectivamente un aglutinante líquido sobre material en polvo, que luego se calienta para formar una pieza sólida. Se utiliza para metales, arena y cerámica.

Conclusión

La fabricación aditiva ha cambiado la forma de fabricar piezas. El nombre proviene del método de fabricación por capas utilizado en el proceso. Muchas industrias utilizan ahora esta tecnología para ahorrar tiempo y costes. Los materiales utilizados van desde plásticos sencillos a metales y cerámicas de alta calidad. Cada proceso, ya sea el modelado por deposición fundida, el sinterizado selectivo por láser u otros, se ajusta a unas necesidades específicas. El campo sigue creciendo.

Preguntas más frecuentes

F: ¿Qué es la fabricación aditiva?
P: Es un proceso que construye objetos capa a capa a partir de diseños informáticos.

F: ¿Se puede utilizar metal en la fabricación aditiva?
P: Sí, metales como el titanio y el acero se imprimen a menudo con estos procesos.

F: ¿En qué se diferencian las piezas de fabricación aditiva de las tradicionales?
P: Utilizan la colocación exacta del material, lo que reduce los residuos y permite formas complejas.