La impresión 3D se viene utilizando desde hace muchos años para crear prototipos rápidos y evaluar los nuevos diseños sin incurrir en los altos costes de las herramientas de producción. Pero, con la llegada de la tecnología de impresión metálica 3D más efectiva, se presenta la oportunidad de fabricar algo más que modelos: piezas de producción de fabricación aditiva reales. La fabricación aditiva (AM) va a transformar muchos mercados.

Ventajas de producción y beneficios sostenidos de la fabricación aditiva

Las ventajas de la AM en metales se reparten en dos categorías: ventajas de producción y beneficios sostenidos. Ventajas de producción se obtienen durante el proceso de fabricación e incluyen: reducción del consumo de material, tiempos de preparación más cortos, gastos en herramienta mínimos, costes de montaje más bajos y el impacto de automatización. Beneficios sostenidos se obtienen durante el uso del producto y provienen de fuentes como un menor peso, mayor rendimiento y fiabilidad, mejor adaptación y productos más atractivos. Otros beneficios sostenidos pueden ser factores de servicio, como el lanzamiento más rápido de nuevos productos, un tiempo de respuesta más rápido y menos almacenamiento.

¿Cómo puede aprovechar su negocio las revolucionarias prestaciones de la AM? Una buena aproximación sería evaluar los distintos niveles de implantación de la AM, como muestra la imagen de la 'escalera' más arriba. Las ventajas aumentan a medida que se escalan los niveles, aunque también es mayor el esfuerzo asociado a la aplicación de los principios de Diseño para AM (DfAM).

Prototipado rápido y herramientas

En el nivel inferior, se instala la AM para Prototipado rápido y herramientas, los prototipos permiten evaluar los nuevos diseños sin incurrir en altos costes (beneficio sostenido) de las herramientas de producción mientras el diseño está todavía en proceso (reducción de costes de producción).   La AM puede utilizarse también para fabricar herramientas complejas a bajo coste, como insertos de moldes con refrigeración conformal.  El riesgo en este nivel es bajo, ya que no se trata de utilizar la AM para fabricar piezas de producción, pero las ventajas están limitadas por el reducido número de piezas.

Al subir un nivel, la primera aplicación de AM de muchas empresas es el cambio de piezas directo. Son reproducciones de diseños de piezas existentes, que tratan de sustituir los complejos e ineficientes procesos de fabricación por una cadena de procesos de AM más sencilla. Esto permite a las empresas adquirir experiencia en AM con aplicaciones de bajo riesgo y empezar a desarrollar una cadena de suministro de piezas para AM. Las ventajas son una combinación de producción de bajo coste y un servicio al cliente más eficaz.

En el siguiente nivel, se aprovechan las ventajas de libertad de diseño que proporciona la AM. La consolidación de piezas puede utilizarse para transformar ensamblajes de piezas en un único componente sofisticado. Este método puede simplificar enormemente la fabricación, al tiempo que garantiza mayor flexibilidad y rendimiento. Al llegar a este nivel, se necesita capacidad para diseñar y recalificar piezas nuevas y procesos para producción.

Piezas optimizadas con DfAM

Por último, el nivel superior es donde se despliegan todas las funciones de AM para fabricar piezas optimizadas con DfAM. En este nivel, se crean diseños de productos innovadores, imposibles de fabricar por métodos convencionales, que aportan nuevo valor añadido al cliente. Puede ser mediante una mejora de rendimiento, mayor eficacia o una adaptación perfecta a las circunstancias de su uso. Incluso, puede desencadenar nuevos modelos de negocio para producir diseños a medida, localmente o con tiempos de entrega muy cortos, para satisfacer necesidades latentes del cliente. Por supuesto, esto implica ciertos riesgos, pero es así como se producen las transformaciones en el mercado.

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