La impresión 3D en polvos metálicos representa una de las tecnologías más innovadoras de la última década en el ámbito de la manufactura avanzada; su capacidad para crear estructuras complejas a partir de capas sucesivas de polvo metálico fundido ha revolucionado la industria metalmecánica. Aunque su implementación inicial puede resultar costosa, los beneficios a largo plazo en términos de reducción de costos de producción, personalización y optimización de la cadena de suministro son inmensos.
La adaptabilidad y precisión de la impresión 3D en polvos metálicos en el sector automotriz, por ejemplo, permiten la creación de piezas con geometrías complejas, como inyectores de combustible, que pueden componerse hasta de veinte partes diferentes y que mediante la manufactura aditiva es posible fabricar como una sola pieza. Esto mejora notablemente la eficiencia en la producción de los vehículos, además de reducir el peso, lo cual es crucial para la reducción de emisiones.
La flexibilidad de la impresión 3D en el sector aeroespacial permite a los fabricantes responder rápidamente a los cambios en la demanda y reducir los tiempos de entrega. No obstante, esta industria enfrenta desafíos respecto a la certificación en el uso de esta tecnología. Por otro lado, la industria médica ha avanzado significativamente en la implementación de la impresión 3D, aprovechando su capacidad para personalizar productos según las necesidades específicas de cada paciente. Prótesis, implantes y herramientas quirúrgicas pueden ser diseñados y fabricados con precisión milimétrica, mejorando los resultados clínicos y la calidad de vida de los pacientes.
Esta tecnología continuará redefiniendo los límites de lo posible en la manufactura avanzada, será de suma importancia promover el uso y el conocimiento sobre la impresión 3D de polvos metálicos para así apalancar la industria. MMI
DIANNY NIÑO
Metalmecánica Internacional dianny.nino@axiomab2b.com
CONTENIDO
MERCADO E INDUSTRIA
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HEAD OF CONTENT
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BOARD OF DIRECTORS
Marcelino Arango L.
¿La manufactura aditiva está lista para la producción en masa?
16
Polvos metálicos reutilizados: eficiencia en la impresión 3D de metales a una nueva escala
Impresión en metales: sectores y aplicaciones
TECNOLOGÍA
18
A la vanguardia del desarrollo médico, perspectivas desde la fabricación aditiva
Hecho en Colombia, por Colombianos
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Marketing para fines editoriales.
De la fábrica a la cabina: la impresión 3D está tomando vuelo
Impresión 3D como aliada del mecanizado y la fundición
FERIAS
Innovación en acción para la región con FABTECH México 2024
TMTS Taiwan: sostenibilidad y AIoT como protagonistas
¿LA MANUFACTURA ADITIVA ESTÁ LISTA PARA LA PRODUCCIÓN EN MASA?
Originalmente limitada al prototipado, la manufactura aditiva ahora se emplea en la producción final de piezas, aunque enfrenta retos en la producción a gran escala. Le contamos cuál estado actual de esta tecnología, sus aplicaciones en industrias clave y los desafíos en América Latina.
Por: Sofía Maldonado, periodista de Metalmecánica
urante sus primeros pasos, la manufactura aditiva se consideró únicamente para el prototipado. Sin embargo, actualmente se está utilizando de manera extensiva en la producción de piezas finales, según el último informe de Sculpteo.
El estudio titulado The State of 3D Printing reveló que más del 50 % de las empresas encuestadas empleaban tecnologías 3D no solo para prototipos, sino también para la fabricación final. A pesar de ello, surge la pregunta sobre el volumen de piezas que puede realizar y a velocidades competitivas.
Actualmente, la manufactura aditiva no suele ser la opción preferida para producir una misma pieza en grandes volúmenes, debido a que los tiempos de entrega no son tan cortos como los de los métodos con-
vencionales y los costos no son tan bajos. No obstante, cada vez más fabricantes están considerando seriamente la cuestión de la velocidad para avanzar hacia la producción en masa.
LA VIABILIDAD DE LA APLICACIÓN EN MASA DE LA MANUFACTURA ADITIVA DEPENDE DE MÚLTIPLES FACTORES, INCLUYENDO EL TIPO DE PRODUCTO, LA TECNOLOGÍA DE IMPRESIÓN UTILIZADA Y LA ESCALA DE PRODUCCIÓN REQUERIDA.
MERCADO E
Pero, ¿en qué punto se encuentra la industria en términos de producción a gran escala con esta tecnología? ¿Cuáles son sus aplicaciones más famosas? Y, ¿cuáles son los retos más destacados que enfrenta la industria latinoamericana frente a la manufactura aditiva? A través de las opiniones de diversos líderes del sector, le presentamos el panorama actual.
FABRICACIÓN EN MASA: ¿CUÁL ES LA REALIDAD?
Los métodos de fabricación aditiva están a punto de entrar en la producción en masa dentro del sector manufacturero. No obstante, el uso de técnicas generativas en la producción industrial todavía se encuentra en una etapa inicial. Muchas empresas en la industria metalmecánica son reacias a invertir en instalaciones y sistemas debido a la dificultad para evaluar los efectos y beneficios de estos procesos.
A pesar de esto, existen numerosos ejemplos notables de lo que actualmente es viable. Diversos productos ya se imprimen, especialmente en las industrias automotriz y aeronáutica, y cada vez más en la ingeniería médica.
Para Leopoldo Ruiz Huerta, coordinador académico y técnico del Laboratorio Nacional de Manufactura Aditiva y Digital (MADiT) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), es indispensable tener en cuenta que la definición de "producción en masa" varía según las diferentes industrias.
Lopoldo Ruiz Huerta
Coordinador académico y técnico del Laboratorio
Nacional de Manufactura
Aditiva y Digital (MADiT) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
SIN EMBARGO, HAY EJEMPLOS
EXITOSOS QUE DEMUESTRAN EL POTENCIAL DE LA MANUFACTURA ADITIVA EN LA PRODUCCIÓN EN SERIE. "UN CASO PUEDE SER EL DE GENERAL ELECTRIC, QUE PRODUCE LOS FAMOSOS INYECTORES PARA SUS MOTORES, Y ELLOS AFIRMAN QUE SÍ FUNCIONA PORQUE ES PRECISAMENTE LO QUE ESTÁN UTILIZANDO PARA LA PRODUCCIÓN EN MASA".
"Si dijera que podemos producir una pequeña botella, que sirve para contener unas gotas oftálmicas, a una tasa de 15,000 unidades por hora, probablemente alguien alzaría la mano y diría que no funciona porque hay problemas de porosidad, los materiales son diferentes y los volúmenes de producción no dan. Y tendría razón, la manufactura aditiva no sirve", le dijo Ruiz a esta revista. Esto ilustra que, para ciertos productos y volúmenes de producción, la manufactura aditiva puede no ser adecuada.
Sin embargo, hay ejemplos exitosos que demuestran el potencial de la manufactura aditiva en la producción
Jorge Abraham Salazar
Gerente de ventas especializadas de SolidServicios
LA MANUFACTURA ADITIVA TIENE UN GRAN POTENCIAL PARA LA PRODUCCIÓN EN MASA, COMO LO ES PARA TESLA Y SU PRODUCCIÓN DE PIEZAS PARA AUTOS; PERO SU VIABILIDAD DEPENDE DE MÚLTIPLES FACTORES, INCLUYENDO EL TIPO DE PRODUCTO, LA TECNOLOGÍA DE IMPRESIÓN UTILIZADA Y LA ESCALA DE PRODUCCIÓN REQUERIDA.
Humberto Gutiérrez
Director de ingeniería avanzada de SolidServicios
LA MANUFACTURA ADITIVA SE ESTÁ UTILIZANDO DE MANERA EXTENSIVA EN LA PRODUCCIÓN DE PIEZAS FINALES, SEGÚN EL ÚLTIMO INFORME DE SCULPTEO”.
en serie. "Un caso puede ser el de General Electric, que produce los famosos inyectores para sus motores, y ellos afirman que sí funciona porque es precisamente lo que están utilizando para la producción en masa", explica Ruiz. Esto indica que, en aplicaciones donde la complejidad geométrica y el valor agregado de los componentes son altos, la manufactura aditiva puede ser una solución viable.
Con esta premisa coinciden Humberto Gutiérrez, director de ingeniería avanzada, y Jorge Abraham Salazar, gerente de ventas especializadas de SolidServicios, quienes aseguran que "la manufactura aditiva tiene un gran potencial para la producción en masa, como lo es para Tesla y su producción de piezas para autos; pero su viabilidad depende de múltiples factores, incluyendo el tipo de producto, la tecnología de impresión utilizada y la escala de producción requerida".
Mientras que en algunos casos esta tecnología puede ser una solución eficiente y rentable, en otros puede servir mejor como un complemento a los métodos de fabricación tradicionales. La clave está en evaluar cuidadosamente las necesidades y capacidades específicas de cada proyecto para determinar el mejor enfoque, según afirman los expertos de SolidServicios, una compañía mexicana proveedora de soluciones de ingeniería para el área de diseño y manufactura industrial.
Así mismo, la flexibilidad geométrica y la capacidad de personalización de la manufactura aditiva la hacen particularmente adecuada para sectores donde se requieren productos con alto valor agregado, según explica Ruiz. MERCADO E INDUSTRIA
Ricardo Sáenz Reyes
CEO de Intelligy, compañía experta en consultoría industrial por medio de tecnología 3D
LA MANUFACTURA ADITIVA LLENA UN NICHO IMPORTANTE ENTRE EL PROTOTIPADO Y LA PRODUCCIÓN MASIVA. LA MA TRADICIONAL, POR EJEMPLO, CON TECNOLOGÍAS COMO FDM, PERMITE LA CREACIÓN DE UNOS 10 PROTOTIPOS. SIN EMBARGO, CON NUEVAS TECNOLOGÍAS COMO LA P3, ES POSIBLE FABRICAR ALREDEDOR DE 1000 PIEZAS".
Es por eso que la producción en serie es un método de fabricación que GE Additive siempre ha considerado. En colaboración con Safran Aircraft Engines, proveedor global de motores aeronáuticos, GE ha podido emplear la manufactura aditiva para crear más de 30,000 boquillas de combustible para aviones comerciales. Para lograrlo, utilizaron la planta de impresoras 3D de GE Aviation, situada en Auburn, Alabama. Actualmente, esta planta cuenta con más de 40 impresoras 3D de metal que operan utilizando polvo de titanio.
LA OPTIMIZACIÓN TOPOLÓGICA Y LA SIMULACIÓN EN 3D PERMITEN CREAR GEOMETRÍAS COMPLEJAS
Y LIGERAS, MEJORANDO EL RENDIMIENTO Y REDUCIENDO EL PESO EN INDUSTRIAS COMO LA AUTOMOTRIZ Y LA AERONÁUTICA ”.
Estas innovaciones permiten que la manufactura aditiva se utilice en volúmenes que antes eran inaccesibles para esta tecnología, ofreciendo una alternativa viable para producciones medianas sin los costos y tiempos asociados a la creación de moldes para inyección de plástico. "La manufactura aditiva sí está enfocada en la producción y no viene a sustituir la manufactura tradicional, sino a complementarla," señala Ricardo.
DESAFÍOS DE LA MANUFACTURA ADITIVA EN LATINOAMÉRICA
A pesar de este panorama alentador, los expertos también señalaron ciertos desafíos que han sido obstáculos para que la manufactura aditiva asuma un rol protagónico en la industria.
DESAFÍOS TÉCNICOS
Uno de los principales desafíos técnicos reside en la compleja relación entre la geometría, el material y el proceso de manufactura. Leopoldo Ruiz explica: “Los retos técnicos están ligados a entender la relación entre la geometría que se desea construir, el material que se quiere utilizar y el proceso de manufactura que se está empleando”. Esta complejidad requiere un conocimiento profundo y especializado que no siempre está disponible en la región.
El fabricante sostiene que no se trata solo de fabricar miles de componentes, sino también demostrar el papel y la funcionalidad de la manufactura aditiva en la producción en masa para su negocio. Para la compañía, este es uno de los ejemplos más destacados de cómo optimizar la producción, reducir costos y acortar tiempos. En total, el peso de las boquillas disminuyó un 25 % y lograron reducir el número de com ponentes de las boquillas (aproximadamente 20) a una sola pieza completa.
Adicionalmente, el rápido progreso tecnológico que ha experimentado este método de producción ha con tribuido a que la manufactura aditiva se consolide cada vez más como una opción viable para la fabricación a gran escala.
Así lo afirma Ricardo Sáenz Reyes, CEO de Intelligy, compañía experta en consultoría industrial por medio de tecnología 3D: "La manufactura aditiva llena un ni cho importante entre el prototipado y la producción masiva. La MA tradicional, por ejemplo, con tecnolo gías como FDM, permite la creación de unos 10 proto tipos. Sin embargo, con nuevas tecnologías como la P3, es posible fabricar alrededor de 1000 piezas".
En términos de producción, la manufactura aditiva presenta el reto de la lotificación. A diferencia de los métodos de manufactura tradicionales, que permiten una producción continua, esta opera en lotes limitados por el tamaño de las cámaras de construcción. Lo anterior puede afectar la eficiencia y la escalabilidad, aspectos cruciales para competir en mercados globales.
Además, el proceso de postproducción añade una
estructuras de soporte y habrá que desprenderlo de una base de construcción, se tendrá que lijar y pulir; eso, por supuesto, también va a costar y tendrá un impacto en términos de la velocidad y la tasa de producción”.
BARRERAS CULTURALES Y DE CONOCIMIENTO
La falta de conocimiento y la necesidad de un cambio cultural en las empresas son otros obstáculos significativos. Ricardo Sáenz subraya que "el mayor reto que hay en este momento está enfocado hacia el conocimiento. Hay un tema cultural". De acuerdo con el experto, las empresas deben empezar a pensar en 3D, lo cual implica un cambio significativo en cómo conciben sus procesos y productos.
Otro desafío importante consiste en fomentar una verdadera cultura de innovación dentro de las organizaciones. Según Sáenz Reyes, "tendemos a pensar que ser innovador es, por ejemplo, utilizar la última versión del iPhone, pero cuando en el mercado hay millones de iPhones, ya no eres innovador, simplemente es una novedad". La innovación real implica tomar riesgos y estar dispuesto a explorar lo desconocido.
CON NUEVAS TECNOLOGÍAS COMO
LA P3, ES POSIBLE FABRICAR
ALREDEDOR DE 1000 PIEZAS, OFRECIENDO UNA ALTERNATIVA
VIABLE PARA PRODUCCIONES MEDIANAS”.
BARRERAS ECONÓMICAS Y DE INFRAES
TRUCTURA
En el contexto latinoamericano, estos desafíos se ven amplificados por factores como la falta de infraestructura adecuada, limitaciones en el acceso a financiamiento y un menor desarrollo tecnológico en comparación con otras regiones.
Víctor Anaya, cofundador de bojä3d, comenta: “Últimamente, como algunas empresas grandes han quebrado o no han reportado buenos resultados, se tiene la impresión que la manufactura ya no es rentable o está fallando”. Esta percepción puede desalentar a las empresas a invertir en nuevas tecnologías, a pesar de sus beneficios a largo plazo.
La percepción de que la manufactura aditiva es costosa es otro obstáculo significativo. Jorge Salazar explica que "muchos en la industria lo ven como un comparativo entre el costo de lo tradicional y la impresión 3D". Según Salazar, este enfoque es un error, ya que la impresión 3D no es simplemente una alternativa, sino una herramienta que puede ofrecer soluciones eficientes.
Víctor Anaya
Cofundador de bojä3d
ÚLTIMAMENTE, COMO ALGUNAS
EMPRESAS GRANDES HAN
QUEBRADO O NO HAN REPORTADO
BUENOS RESULTADOS, SE TIENE LA IMPRESIÓN QUE LA MANUFACTURA
YA NO ES RENTABLE O ESTÁ FALLANDO”.
SUPERANDO LOS OBSTÁCULOS
Para superar estos obstáculos, es fundamental que las empresas en Latinoamérica inviertan en capacitación y educación continua. Sáenz Reyes destaca que "toda mejora necesariamente implica un cambio". Adoptar una mentalidad de mejora continua y estar abiertos a nuevas tecnologías puede marcar la diferencia entre quedarse rezagados o avanzar en la industria.
La manufactura aditiva ofrece numerosas ventajas, desde la personalización de productos hasta la reducción de costos y tiempos de producción. Sin embargo, su adopción en Latinoamérica requerirá un esfuerzo concertado para cambiar la mentalidad empresarial y fomentar una cultura de innovación. Como concluye Sáenz Reyes, "no todo cambio implica una mejora, pero toda mejora necesariamente implica un cambio".
La clave está en abrazar el cambio y avanzar con determinación hacia el futuro de la industria. MMI
EN METALES
SECTORES Y APLICACIONES
Impresión de metales en 3D es la preferida en sectores exigentes, industria automotriz, médica , defensa y aeroespacial.
CRECIMIENTO DE LA IMPRESIÓN 3D EN METALES
La fabricación aditiva de metal es una de las tecnologías de fabricación avanzada que más está creciendo a nivel industrial.
El mercado mundial de la impresión 3D de metal en 2023.
Crecimiento proyectado de las ventas de impresoras 3D sobre metal para la próxima década.
Valor del mercado proyectado para 2032.
Proyección un crecimiento anual compuesto (CAGR) para 2030.
Crecimiento proyectado para los materiales metálicos.
Proyección de VENTAS 9,000 de para 2026. METALMECÁNICA 29 -3 / 171
Ingresos del mercado de dispositivos médicos de impresión 3D en 2022.
Proyección del mercado de dispositivos médicos de impresión para 2028.
Estimación del segmento de implantes y prótesis personalizadas para 2028.
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ
MERCADO DE ROBOTS DE IMPRESIÓN 3D
Proyección de mercado de impresión 3D para automóviles para 2027
%
Tasa de crecimiento anual
US$4.700
Proyección de mercado de impresión 3D para el sector aeroespacial para 2026
Principales líderes de la industria:
Stratasys 3D Systems
INDUSTRIA AEROSPACIAL
19 % 47 %
Tasa de crecimiento anual
Del mercado mundial se encuentra en América del norte.
Proyección del mercado de robots de impresión 3D para 2028
%
Tasa de crecimiento anual
APLICACIÓN DESTACADAS
Airbus Group utiliza la tecnología de impresión 3D DMLS para crear soportes de bisagra de góndola para el Airbus A320.
Esto ha reducido el peso del avión entre un 30% y un 50%.
METÁLICOS
POLVOS REUTILIZADOS:
EFICIENCIA EN LA IMPRESIÓN 3D DE METALES A UNA NUEVA ESCALA
La impresión 3D de metales ha evolucionado hacia la producción en serie, y la reutilización de polvos metálicos se presenta como un reto y una oportunidad para aumentar la sostenibilidad y eficiencia en el sector metalmecánico.
Por: Tatiana Rojas Arévalo, periodista de Metalmecánica
Con el auge de los requisitos de sostenibilidad, la optimización de recursos y minimización de desperdicios se han convertido en temas centrales en las discusiones sobre buenas prácticas industriales. En la metalmecánica se ha hecho aún más visible un mercado en crecimiento, pero con particularidades muy específicas: la necesidad de reciclar polvos metálicos utilizados como materia prima en la fabricación aditiva. En la última década, la fabricación aditiva de metal se ha consolidado en el sector industrial, pasando de ser una técnica utilizada para la creación de prototipos a alcanzar un nivel de madurez que le permite producir en serie piezas de uso final. Lo anterior ha ampliado el mercado de la impresión 3D de metal, dependiente de polvos metálicos para fabricar piezas. ¿Cuál es su ven-
LA CLAVE ESTÁ EN MANTENER
EL POLVO DENTRO DE LAS ESPECIFICACIONES CORRECTAS
PARA EL PROCESO DE FABRICACIÓN”.
taja frente a las técnicas de producción convencionales? Existe la posibilidad de reciclar sus materiales. En sus inicios, los productores tuvieron que recurrir a materiales sobrantes con características genéricas debido a la falta de polvos metálicos diseñados específicamente para la impresión 3D. Hoy en día, aunque es posible adquirir polvos con las especifi-
caciones necesarias, el principal desafío radica en la reutilización efectiva de estos polvos sobrantes por parte de los fabricantes.
¿CUÁL
ES LA RAÍZ DEL PROBLEMA?
La clave está en mantener el polvo dentro de las especificaciones correctas para el proceso de fabricación. En la fusión láser de lecho de polvo (LPBF), por ejemplo, solo se fusiona una pequeña cantidad de material para crear un objeto, dejando el resto intacto. La reciclabilidad, por tanto, depende en gran medida del material utilizado, ya que cada uno se desgasta de manera diferente.
de reutilización del material al impedir que el aire y la humedad entren en su atmósfera. Las partículas en la zona afectada por el calor absorberán las moléculas de oxígeno, nitrógeno y agua disponibles, lo que afectará la química del polvo.
UN AMBIENTE BIEN SELLADO PUEDE EXTENDER LOS CICLOS DE REUTILIZACIÓN DEL MATERIAL AL IMPEDIR QUE EL AIRE Y LA HUMEDAD ENTREN EN SU ATMÓSFERA".
Por otro lado, varios aceros no son tan susceptibles a degradarse en términos de propiedades químicas como las aleaciones de titanio o aluminio. La distribución del tamaño del polvo debe ser similar a una curva de campana, y los polvos deben ser generalmente esféricos para facilitar el flujo y asegurar que la dosificación de las capas sea consistente y repetible. Esencialmente, el número de ciclos de reutilización está limitado por la medida en que el material se degrada antes de que quede fuera de especificación.
RENDIMIENTO Y VALIDACIÓN DEL MATERIAL
El rendimiento de cada polvo variará según el sistema utilizado, y es fundamental que los fabricantes comprendan cómo funcionará un material en una máquina específica, lo que requiere experimentos de validación. Además, el tipo de pieza creada influirá en la reutilización del polvo. Las estructuras complejas, como las reticulares, tienen más zonas afectadas por el calor que las simples, lo que acelera el desgaste del polvo. El ambiente en la cámara de construcción es crucial. Una cámara bien sellada puede extender los ciclos
¿QUÉ DEBE TENER EN CUENTA PARA PODER REUTILIZAR EL POLVO METÁLICO?
Las características técnicas de los polvos metálicos son estrictas y diversos factores pueden influir en su composición, entre ellos:
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Debe ser altamente pura, especialmente para aplicaciones críticas en las industrias aeronáutica y de la salud, donde las aleaciones de titanio y níquel requieren bajos niveles de oxidación.
DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA
Es crucial; por ejemplo, se prefieren partículas de alrededor de 40 µm para la fusión selectiva por láser (SLM) y de 80 µm para la fusión por haz de electrones (EBM).
MORFOLOGÍA DEL POLVO
Debe ser esférica y libre de satélites, lo que facilita el flujo y la distribución uniforme durante la impresión. Asimismo, la densidad y la fluidez del polvo, evaluadas mediante pruebas macroscópicas, son esenciales para garantizar la estabilidad y repetibilidad del proceso de dosificación.
MANEJO Y ALMACENAMIENTO
Estos polvos requieren medidas preventivas debido a su reactividad y riesgo de explosión, especialmente para materiales como el aluminio y el titanio.
INERTIZACIÓN
Es necesaria con gases como argón o nitrógeno para evitar la oxidación y la absorción de humedad durante todo el proceso, desde el transporte hasta el almacenamiento y tamizado después de la impresión. MMI
A LA VANGUARDIA DEL DESARROLLO MÉDICO, PERSPECTIVAS
DESDE LA FABRICACIÓN ADITIVA
Desde implantes y prótesis hasta sistemas de liberación de medicamentos y electrónica implantable, las posibilidades de la fabricación aditiva son vastas y prometen un futuro lleno de innovaciones en el cuidado de la salud.
Por: Tatiana Rojas Arévalo, periodista de Metalmecánica
Con una avanzada técnica de manufactura aditiva, se han creado estructuras metálicas complejas y biocompatibles, diseñadas específicamente para satisfacer las necesidades individuales de cada paciente. De esta manera, la fusión entre la ingeniería de precisión, la innovación médica y la impresión 3D en metales están abriendo nuevas posibilidades en el cuidado de la salud. Para las soluciones médicas, el gran protagonismo se lo lleva la capacidad de personalización de los productos finales, mejorando significativamente los resultados para los pacientes gracias a la fácil adaptación a la anatomía exacta. Se trata no solo del uso de datos de imágenes médicas detalladas para un ajuste perfecto, sino también de dispositivos que interactúan de manera óptima con el cuerpo humano, mejorando la integración y reduciendo significativamente el riesgo de complicaciones postoperatorias.
La capacidad de la impresión 3D para crear implantes hechos a medida fue uno de los avances más impresionantes; sin embargo, en la actualidad, la biocompatibilidad es el nuevo enfoque de la discusión, utilizando materiales como el titanio.
El nivel de especialización es tal que ha llegado a reproducir uno de los tejidos más complejos del cuerpo humano: el espinal. Stryker ha implementado tecnología 3D para fabricar implantes espinales que responden a las particularidades de cada persona, con gran éxito. Durante alrededor de dos décadas, la línea "Implants by Stryker's Spine Division" aún es reconocida en el mercado.
LA IMPRESIÓN 3D EN METALES PERMITE FABRICAR IMPLANTES ESPINALES PERSONALIZADOS QUE SE ADAPTAN A LAS PARTICULARIDADES DE CADA PACIENTE”.
Por su parte, para pacientes con condiciones ortopédicas, la fabricación aditiva en metales ofrece la posibilidad de crear dispositivos externos como órtesis y exoesqueletos que se ajustan perfectamente a las necesidades individuales. Estos dispositivos, impresos en metales como el titanio y tratados con técnicas avanzadas para añadir texturas superficiales, no solo mejoran el confort y la funcionalidad, sino que también aceleran la rehabilitación y la recuperación.
“Con la solución Spentys [tecnología de impresión 3d], ahora puedo crear órtesis con geometrías que antes eran imposibles de crear con las técnicas de producción convencionales”, menciona Pieter Debusschere, propietario, fisioterapeuta y ortesista certificado de Ortho-Kin, a propósito de Spentys, un programa especializado en prótesis y órtesis personalizadas comprometido con la calidad de vida del paciente, a través de productos cómodos y ergonómicos.
Casos similares se evidencian en aplicaciones odontológicas, como las prótesis dentales (coronas o puentes), donde la exigencia también es estética. Por ello, se utilizan materiales biocompatibles como el cobaltocromo y el titanio, junto a tecnologías como SLM y EBM, siendo estas clave para la fabricación de dichas prótesis personalizadas.
Por otro lado, en el campo de los instrumentos quirúrgicos, la impresión 3D también está impactando en el desarrollo de la industria. Mediante técnicas como la sinterización selectiva por láser (SLM), es posible producir herramientas con geometrías complejas y precisas sin precedentes. Además, estos instrumentos pueden ser fabricados a demanda, permitiendo a los cirujanos disponer de herramientas altamente especializadas para procedimientos específicos a costos accesibles.
El quirófano híbrido 3D que hace parte del centro quirúrgico del Hospital General Universitario Gregorio Marañón en Madrid, inaugurado en 2023, es el claro ejemplo del éxito de estas soluciones en un contexto real y demandante.
Con equipos de angiotomografía computarizada 3D, un fluoroscopio 3D, un navegador quirúrgico, un sistema de guiado holográfico y soluciones de diseño e impresión 3D, este centro se ha convertido en el único de su tipo para la planificación quirúrgica y la fabricación de productos sanitarios a medida.
MÁS ALLÁ DE LOS DISPOSITIVOS INVASI-
VOS: IMPLANTES
BIODEGRADABLES
No todas las condiciones médicas demandan implantes permanentes, y muchas veces es necesaria una doble intervención para extraer el dispositivo. Es bajo este panorama que la impresión 3D en metales ha dado un paso adelante en el desarrollo de tecnología de punta que permite la creación de implantes biodegradables que se integran y descomponen gradualmente en el cuerpo conforme este se recupera.
Siendo una de las aplicaciones más destacadas, esta metodología ha catapultado el estudio de materiales como el magnesio, cuyas propiedades proporcionan soporte durante el proceso de curación y parecen disolverse sin afectar la salud. Sin embargo, en la práctica se ha preferido optar por materiales que se han utilizado de forma segura en el sector sanitario durante décadas, como el ácido poliláctico (PLA) y el ácido poliglicólico (PGA), ambos polímeros.
Un ejemplo de esta innovación es BellaSeno GmbH, con su producto Senella®. Esta empresa utiliza la im-
presión 3D para desarrollar implantes de soporte mamario biodegradables. Estos implantes están diseñados para reabsorberse de manera segura en el cuerpo, ofreciendo soporte temporal mientras el tejido mamario se regenera. Lo anterior, elimina la necesidad de productos biológicos y células madre, y se centra en cambio en las arquitecturas reabsorbibles ya descritas. Con una filosofía enfocada en la curación eficiente, natural y accesible, estos implantes biodegradables impresos en 3D también presentan ventajas en términos de distribución gradual de las cargas al hueso, evitando problemas asociados con implantes permanentes, como el escudo de estrés. Este enfoque permite que el hueso y otros tejidos se adapten y fortalezcan de manera natural durante el proceso de curación.
ELECTRÓNICA IMPLANTABLE: MONITOREO Y TRATAMIENTO AVANZADOS
La integración de la impresión 3D en metales con dispositivos electrónicos está revolucionando la medicina implantable, abriendo un abanico de posibilidades para el monitoreo y tratamiento avanzados. Esta combinación permite la creación de dispositivos altamente personalizados y biocompatibles que pueden ofrecer funcionalidades avanzadas y un monitoreo en tiempo real de la salud del paciente, prometiendo mejorar significativamente la calidad de vida de aquellos con condiciones crónicas.
Utilizando metales biocompatibles como el titanio, estos dispositivos no solo son seguros para permanecer dentro del cuerpo humano, sino que también pueden ser diseñados para adaptarse perfectamente al cuerpo del paciente, mejorando la eficacia del tratamiento.
Así se creó el marcapasos más pequeño del mundo: el Micra™ Transcatheter Pacing System (TPS) de Medtronic. Este dispositivo, implantado a través de un catéter, no requiere cables y se ancla directamente en el corazón, proporcionando una solución menos invasiva y reduciendo el riesgo de complicaciones. La impresión 3D ha permitido a Medtronic diseñar este dispositivo con una precisión extrema, asegurando un ajuste perfecto y un rendimiento óptimo.
Así mismo, es posible asegurar que la combinación de la impresión 3D con la electrónica implantable también está permitiendo avances significativos en los neuroestimuladores. Estos dispositivos, que se utilizan para tratar una variedad de condiciones neurológicas como el Parkinson y la epilepsia, pueden ser fabricados para ofrecer una estimulación precisa y controlada, ajustada a las necesidades particulares del paciente. MMI
DE LA FÁBRICA A LA CABINA:
LA IMPRESIÓN 3D ESTÁ TOMANDO VUELO
Con aplicaciones que van desde la fabricación de prototipos hasta la producción de piezas de aviones y motores, la impresión 3D se consolida como una herramienta esencial en la evolución y sostenibilidad del sector aeroespacial.
Por: Sofía Maldonado, periodista de Metalmecánica
La impresión 3D se ha integrado en numerosas industrias, abarcando desde la automotriz y el sector médico y dental, hasta los productos de consumo. Sin embargo, un sector donde se está observando una adopción especialmente destacada es el aeroespacial.
Esta tecnología se destaca por su capacidad de reducir significativamente los tiempos de producción y ofrecer una libertad sin precedentes en términos de geometría y formas. Además, permite la creación rápida y eficiente de piezas con geometrías complejas, minimizando la necesidad de costosas pruebas y errores. Esto es crucial en el sector aeroespacial, que siempre está a la vanguardia de la innovación y el crecimiento.
TECNOLOGÍA
La impresión 3D tiene una gran relevancia para el sector aeronáutico, ya que permite fabricar piezas que con manufactura sustractiva son más difíciles. Además, esta tecnología le permite a nuestro sector optimizar el desempeño y el peso de los componentes", le dijo a esta revista el ingeniero Luis Lizcano, presidente ejecutivo de la Federación Mexicana de la Industria Aeroespacial (Femia).
La capacidad de producir componentes con características especiales, gracias a la flexibilidad y adaptabilidad de la manufactura aditiva, ha convertido a esta tecnología en una pieza clave del panorama aeronáutico actual. Así, la manufactura aditiva no solo es una realidad en la industria aeronáutica, sino que está impulsando su desarrollo hacia nuevas alturas de eficiencia y creatividad.
APLICACIONES DE LA IMPRESIÓN 3D EN LA AERONÁUTICA
El sector aeroespacial, que engloba la tecnología y la industria vinculadas a la aviación y a los viajes espaciales, fue uno de los pioneros en invertir en la impresión 3D a gran escala. Desde la década de 1980, varias compañías aeroespaciales comenzaron a implementar esta tecnología.
Este tipo de fabricación aporta varias ventajas significativas a la industria, principalmente en la producción de piezas complejas, ligeras y resistentes. Estas ventajas son especialmente cruciales en un sector que se enfrenta a una demanda acumulada de casi 38,000 nuevos aviones en los próximos 20 años. Los fabricantes necesitan soluciones rentables y eficientes para cumplir con estos pedidos en un contexto altamente regulado, donde la seguridad y la calidad son primordiales.
Entre las aplicaciones más destacadas de la impresión 3D en la industria aeroespacial se encuentran:
PLANTILLAS Y ACCESORIOS
Debe ser altamente pura, especialmente la capacidad de crear herramientas personalizadas y precisas facilita la fabricación y el ensamblaje de componentes aeronáuticos.
SUSTITUTOS
Piezas de reemplazo impresas en 3D pueden ser producidas rápidamente, lo que reduce el tiempo de inactividad de las aeronaves.
SOPORTES DE MONTAJE
La fabricación aditiva permite diseñar y producir soportes específicos para componentes complejos, mejorando la eficiencia y la funcionalidad.
PROTOTIPOS DETALLADOS
La capacidad de crear prototipos detallados facilita el proceso de diseño y desarrollo, permitiendo iteraciones rápidas y precisas.
Además de estos usos comunes, la impresión 3D también se emplea para fabricar motores y piezas de turbinas más ligeros y eficientes, asientos de aviones optimizados para peso y resistencia, e incluso drones. Las piezas aeroespaciales a menudo requieren características internas complejas, como canales de enfriamiento, paredes delgadas y superficies curvas, que la impresión 3D puede producir con alta precisión y estabilidad.
La tecnología permite la consolidación de múltiples partes en un solo componente, lo que resulta en una mayor reducción de costos, menos desperdicios, tiempos de producción más rápidos, mayor consistencia y mejores acabados superficiales. Además, la producción "sin herramientas" reduce la necesidad de energía y almacenamiento costoso, ya que las piezas modificadas o actualizadas se pueden producir según sea necesario sin depender de costosos cambios de herramientas.
LAS PIEZAS AEROESPACIALES
A MENUDO REQUIEREN CARACTERÍSTICAS INTERNAS COMPLEJAS, COMO CANALES DE ENFRIAMIENTO, PAREDES DELGADAS Y SUPERFICIES CURVAS, QUE LA IMPRESIÓN 3D PUEDE PRODUCIR CON ALTA PRECISIÓN Y ESTABILIDAD”.
¿A QUÉ DESAFÍOS SE ENFRENTA EL SECTOR CON LA IMPRESIÓN 3D?
Uno de los principales desafíos es la certificación de las aplicaciones de manufactura aditiva. Conforme la tecnología avanza, es crucial que las nuevas aplicaciones atraviesen rigurosos procesos de validación para asegurar que cumplan con los estrictos estándares de seguridad y calidad de la industria aeronáutica.
Según Lizcano, "a medida que la tecnología madure, esas aplicaciones se certificarán, y esto toma tiempo; no es una cuestión inmediata". Este proceso es inherentemente lento y minucioso, ya que no se puede permitir la implementación de ninguna pieza o componente sin estar completamente seguros de su fiabilidad y beneficios.
El tiempo es otro desafío crítico. La industria aeroespacial se distingue por su naturaleza extremadamente cautelosa debido a las implicaciones de seguridad. Cada nuevo componente fabricado mediante técnicas aditivas debe ser exhaustivamente probado y validado antes de su uso en aeronaves. Lizcano destaca que "el reto es hacerlo a tiempo. Se aspira a que sea mucho más rápido, pero nuestro sector es muy cauteloso”.
Este enfoque prudente se debe a que ningún método de manufactura aditiva reemplazará una aplicación tradicional hasta que se demuestre, sin lugar a dudas, que ofrece beneficios en términos de costo o peso y que funciona según lo previsto, afirma el presidente de FEMIA. Asimismo, Lizcano señala que, aunque la manufactura aditiva puede reducir costos en ciertos aspectos, todavía enfrenta desafíos relacionados con las economías de escala. La producción en masa de componentes mediante impresión 3D aún no es tan económica como los métodos tradicionales para muchas aplicaciones. Las empresas deben equilibrar los beneficios de la personalización y la complejidad de las piezas con los costos asociados a la producción aditiva.
INNOVACIONES QUE ROMPEN LOS LÍMITES
Aunque estos retos impactan la fabricación a través de la impresión 3D, la innovación no se detiene, demostrando los beneficios y las capacidades que esta tecnología puede aportarle al sector.
Un ejemplo destacado es la carcasa de tren de aterrizaje delantero en titanio presentada por Safran, creada en una sola pieza mediante una máquina de SLM Solutions. Este componente, que tradicionalmente se fabricaba en tres partes, ahora es más ligero y rápido de producir gracias a la impresión 3D.
En España, la Maestranza Aérea de Madrid integró la fabricación aditiva para el mantenimiento de aviones y helicópteros del Ejército del Aire español, utilizando máquinas FDM para desarrollar herramientas y piezas reforzadas con fibras de carbono.
CADA NUEVO COMPONENTE
FABRICADO MEDIANTE
TÉCNICAS ADITIVAS DEBE SER EXHAUSTIVAMENTE PROBADO Y VALIDADO ANTES DE SU USO EN AERONAVES, LO QUE HA REPRESENTADO UN BARRERA PARA EL USO EXTENDIDO DE ESTA TECNOLOGÍA”.
¿UN AVIÓN SUPERSÓNICO A PARTIR DE IMPRESIÓN 3D?
Las innovaciones no se han detenido ahí. La compañía estadounidense Boom Technology está cruzando un nuevo horizonte de innovación con la fabricación de Overture, el primer avión supersónico del mundo, usando la impresión 3D en la producción de más de 300 piezas.
Por su parte, Norsk Titanium suministró piezas de titanio para el Boeing 787 Dreamliner mediante un proceso de deposición rápida de plasma, certificadas por la Administración Federal de Aviación (FAA). Esta tecnología mejora la resistencia y durabilidad de las piezas.
Así mismo, Cabin Management Solutions y Markforged colaboraron para imprimir en 3D piezas para aviones de lujo, utilizando impresoras Markforged X7 y materiales como el nylon reforzado con fibra de carbono Onyx FR, que cumplen con los estrictos estándares de la FAA.
ITP Aero utilizó la impresión 3D para diseñar componentes del motor UltraFan, logrando reducir el uso de materiales y la huella de carbono, mientras que Airbus, en colaboración con Materialise, certificó la producción de piezas para el avión A350 utilizando tecnología de sinterización selectiva por láser.
Otro caso es el de Saab que incorporó la impresión 3D para fabricar y reparar piezas internas de sus aviones de combate, demostrando la flexibilidad y adaptabilidad de esta tecnología. Con estos avances, la manufactura aditiva se ha ido consolidando como una herramienta esencial para el futuro de la industria aeroespacial, prometiendo mayor eficiencia y sostenibilidad.
Este avión alcanza una velocidad de Mach 1.7, el doble de rápido que los aviones comerciales, lo que permitiría transformar viajes que antes requerían varios días de vuelo en trayectos que durarían solo algunas horas. Para lograr sus ambiciosos objetivos, Boom Supersonic utilizó la plataforma 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes, que incluye herramientas como CATIA para el modelado 3D y ENOVIA para la gestión de datos de productos. Estas herramientas permiten a los ingenieros y a los proveedores colaborar en tiempo real en un entorno virtual, asegurando que todos trabajen con el mismo modelo de avión y optimizando cada aspecto del diseño y producción.
La impresión 3D juega un papel crucial en el desarrollo de Overture, permitiendo la fabricación rápida y precisa de componentes complejos. Esta tecnología no solo acelera el proceso de desarrollo, sino que también facilita la creación de piezas más ligeras y eficientes, contribuyendo a la sostenibilidad del avión.
Es así como la impresión 3D está transformando la industria aeronáutica, proporcionando las herramientas necesarias para llevar la innovación a nuevas alturas. Con empresas como Boom Supersonic liderando el camino, el futuro de la aeronáutica promete ser tan emocionante como accesible para todos. MMI
IMPRESIÓN 3D COMO ALIADA DEL MECANIZADO Y LA FUNDICIÓN
La impresión 3D está tomando relevancia en la industria automotriz, dada la eficiencia en los procesos de producción de diferentes compañías.
Por: Paola Castellanos, periodista de Metalmecánica
En 2023, el Campus de Manufactura Aditiva, el principal centro de BMW Group dedicado a la producción, investigación y formación en impresión 3D, con sede en Oberschleißheim, fabricó más de 300,000 componentes, lo que evidencia el creciente impacto de esta tecnología. Este progreso no solo mejora los procesos de manufactura, sino que también introduce nuevas posibilidades en el diseño y desarrollo de vehículosconsolidando la impresión 3D como un pilar fundamental para el futuro de la industria automotriz.
Por esa razón conversamos con José Alejandro David Baracaldo, cofundador del Centro de Innovación
e Impresión 3D en Colombia, acerca de cuáles son las posibilidades que está teniendo esta tecnología como técnica de fabricación para la industria automotriz, sus ventajas, dificultades, tipos de piezas y materiales.
MÚLTIPLES MATERIALES, DIFERENTES USOS
En la industria automotriz se utilizan diversos metales debido a sus propiedades físicas y químicas específicas. Entre estos metales, se destacan el aluminio, los aceros, el titanio y el cromo-cobalto, cada uno reconocido por sus características distintivas y aplicaciones particulares.
Para Alejandro David, el aluminio es un material am-
TECNOLOGÍA
pliamente utilizado para impresión 3D en automotriz debido a su resistencia, buenas propiedades térmicas y su baja densidad. Estas características lo hacen ideal para el desarrollo de diversas aplicaciones en componentes, tales como la fabricación de partes del sistema de transmisión, la estructura principal del vehículo y componentes del interior de la cabina.
El acero, incluyendo el de herramienta e inoxidable, se utiliza para reducir los costos de fabricación de piezas complejas. “Este material es adecuado para componentes estructurales y ha sido empleado en la fabricación de discos de freno para trenes en Europa, mediante tecnologías avanzadas de manufactura.” Afirmó el cofundador de Centro 3D. En la industria automotriz, el acero se utiliza para producir componentes como las tijeras de los frenos y partes del sistema de dirección.
En cuanto al titanio David considera que es un material conocido por su alta resistencia a la temperatura, menos común en aplicaciones automotrices y más prevalente en aplicaciones aeroespaciales. Su resistencia a la temperatura lo hace adecuado para motores cohete, donde las condiciones operativas extremas requieren materiales que puedan soportar temperaturas elevadas.
Otro de los materiales es el cromo cobalto, un metal altamente versátil y utilizado en diversas industrias, ha encontrado aplicaciones significativas en la industria automotriz, particularmente en la inyección de plásticos. “Este material, junto con el aluminio y el acero, se emplea en la fabricación de moldes de inyección, ofreciendo ventajas notables en la eficiencia y calidad del proceso de manufactura”, manifestó Alejandro David. David señala que los moldes fabricados con cromo cobalto pueden incorporar canales internos de refrigeración diseñados específicamente para mejorar las condiciones de enfriamiento. Ello es importante porque los canales permiten una reducción significativa de la deformación por enfriamiento al final del ciclo de inyección y disminuyen el tiempo de inactividad del molde. Como resultado, se obtiene una mayor eficiencia en la refrigeración del polímero inyectado, lo cual incrementa la productividad de la máquina.
IMPRESIÓN 3D VS MECANIZADO / FUNDICIÓN
En términos de manufactura aditiva, la impresión 3D puede mejorar las propiedades mecánicas de las piezas fundidas al reducir la porosidad del material. Este proceso lleva la manufactura a un nuevo nivel, especialmente con torno CNC, al permitir la fabricación de
geometrías que serían imposibles de realizar mediante técnicas tradicionales. Un ejemplo notable es la capacidad de imitar formas orgánicas complejas, lo cual abre nuevas oportunidades en el diseño y producción de componentes avanzados.
Al permitir la creación de estructuras más precisas y complejas, la impresión 3D no solo optimiza los procesos existentes, sino que también amplía el horizonte de lo que es posible fabricar, posicionándose como una tecnología crucial en el futuro de la industria, que coexista con las técnicas tradicionales de fabricación.
“Si voy a fabricar una pieza sencilla, que no tiene una geometría especial y siempre ha sido fabricada a través de una técnica CNC, la recomendación es continuar haciéndolo de esa manera”, mencionó David. Esta recomendación se basa en la rentabilidad y familiaridad del proceso existente.
Por ejemplo, la fabricación de inyectores de combustible se compone hasta de 20 partes diferentes. De acuerdo con lo expresado por David, mediante la manufactura aditiva, es posible fabricar el inyector como una sola pieza.
Esta integración no solo simplifica el proceso de fabricación, sino que también añade valor a la cadena de suministro, al disminuir la complejidad y los costos asociados con el ensamblaje, mantenimiento y transporte de múltiples partes.
Actualmente, la estructura principal de los vehículos se fabrica utilizando métodos tradicionales que incluyen corte y doblado de láminas metálicas, mecanizado CNC y soldadura. Estos procesos están bien establecidos y optimizados para la producción en masa, ofreciendo una rentabilidad que la impresión 3D aún no ha alcanzado para estructuras grandes, afirmó el cofundador de Centro 3D.
Para David esta técnica tiene un gran potencial en la fabricación de prototipos completos. En un futuro próximo, es plausible que veamos prototipos de vehículos fabricados íntegramente con esta tecnología. Sin embargo, la rentabilidad y la masificación del 3D para la producción de estructuras grandes tardará en materializarse.
BENEFICIOS Y COSTOS DE LA IMPRESIÓN 3D CON POLVO METÁLICO EN AUTOMOTRIZ
En la industria automotriz, prevalece una percepción común respecto a la impresión 3D: algunos actores consideran que esta tecnología debe ser más económica que las técnicas tradicionales para ser considerada viable o para que se atrevan a implementarla.
TECNOLOGÍA
Sin embargo, según Alejandro David, los verdaderos beneficios de la manufactura aditiva van más allá del costo directo. Se encuentran en la capacidad de reducir el número de componentes, mejorar la eficiencia de la cadena de suministro y resolver problemas complejos en el diseño y producción. Puede que los recursos iniciales de la impresión 3D sean más altos, pero ofrecen un valor significativo que llegaría a justificar su implementación.
Por medio de esta tecnología hay gestión más eficiente de los recursos y reducción significativa de los costos asociados con el almacenamiento y mantenimiento de piezas de repuesto.
Tradicionalmente, centros de mantenimiento automotriz y servitecas deben mantener un stock considerable de piezas de repuesto durante meses o incluso años. Este stock es necesario para garantizar el reemplazo de cualquier pieza defectuosa. Sin embargo, mantener este inventario implica costos fijos elevados, tanto en términos de almacenamiento como de capital inmovilizado. Este capital económico puede ser mitigado significativamente mediante la adopción de la impresión 3D.
Para David, migrar el inventario tradicional a un sistema de almacenamiento de polvo metálico en contenedores sellados, ofrece una alternativa rentable. Con la impresión 3D, las piezas pueden ser producidas bajo demanda, es decir, solo cuando se necesitan. Esto permite a las empresas encender las máquinas de impresión únicamente cuando la producción o el mantenimiento lo requieren, optimizando así el uso de recursos.
Se puede acumular una semana de trabajos antes de encender la máquina, asegurando que se utilice a plena capacidad, lo que mejora la rentabilidad de la producción, aseguró David. Este enfoque permite fabricar piezas en la aleación específica y según las necesidades exactas del momento, evitando la sobreproducción y el almacenamiento innecesario de piezas.
Otro beneficio de la impresión 3D en polvo metálico es la capacidad de aplicar tratamientos térmicos a las piezas producidas, esenciales para mejorar las propiedades mecánicas del material, como la dureza y la resistencia. Lo que aporta un valor agregado notable a la producción.
UNA PERSPECTIVA SOBRE LA BRECHA Y LAS OPORTUNIDADES EN AMÉRICA LATINA
En países como Estados Unidos, Alemania, Japón y China, se observa un liderazgo en el desarrollo y aplicaciones
de impresión 3D. En contraste, América Latina se encuentra considerablemente rezagada en términos de conocimiento y adopción de estas tecnologías, especialmente en la impresión 3D de polvo metálico. Esta carencia limita la visibilidad sobre las aplicaciones y beneficios potenciales de la tecnología, lo que a su vez desalienta a los empresarios de la región de invertir en estas innovaciones.
Para Alejandro David “Hay que romper con el paradigma de: siempre lo he hecho así, es rentable y me funciona, entonces para qué cambiar o innovar”. Es urgente superar esta barrera para aumentar la penetración del mercado con información y conocimiento especializado. A medida que más personas en la región adquieran conocimientos sobre impresión 3D, será posible visibilizar las aplicaciones prácticas y los beneficios de la tecnología, incentivando así a más empresarios a invertir en este sector.
Según el cofundador de Centro 3D, se hace crucial abordar este paradigma con una estrategia basada en conocimiento, beneficios concretos, capacitación, entrenamiento y acompañamiento especializado.
En este contexto los centros de consultoría especializados juegan un papel vital, como proveedores de servicios, y aliados de los clientes finales. La meta es comprender las necesidades específicas y los métodos de manufactura tradicionales de los clientes, y encontrar aplicaciones precisas de la impresión 3D que se ajusten a sus requerimientos específicos.
INICIATIVAS PARA ROMPER LA BARRERA DEL CONOCIMIENTO
En la actualidad, diversas instituciones educativas y técnicas en América Latina están comenzando a reconocer el potencial de las tecnologías de impresión 3D. Facultades de ingeniería y el Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) en Colombia, han mostrado interés en estas técnicas. En México iniciativas como Nuevo León 4.0 y distintas universidades también están promoviendo el tema.
En Colombia se ha observado un creciente interés en colegios, donde jóvenes y niños están familiarizándose con la impresión 3D, especialmente con polímeros, dado que es una opción accesible y económica para las instituciones educativas. Se espera que en los próximos años, las universidades incrementen sus presupuestos de inversión para implementar impresión 3D de polvos metálicos.
Es esencial para la industria seguir promoviendo la inclusión de diversos actores en este proceso para mejorar la aplicación de la manufactura aditiva en la región y no solo conocer, sino también aprovechar plenamente sus beneficios. MMI
TMTS TAIWAN:
SOSTENIBILIDAD Y AIOT COMO PROTAGONISTAS
Esta feria abordó temas cruciales como sostenibilidad, soluciones automatizadas, transformación digital y la fabricación inteligente, mostrando cómo estas tendencias están forjando el futuro de la industria.
Por: Paola Castellanos, periodista de Metalmecánica
TMTS TAIWAN, el evento referente del continente asiático, destacó los avances en máquina herramienta y soluciones automatizadas que están marcando la pauta en el sector. Esta feria contó con la asistencia de más de 70 mil personas y 600 expositores. Entre las temáticas más relevantes estuvieron la sostenibilidad, la transformación digital y la fabricación inteligente de las máquinas herramienta.
Aunque la feria se llevó a cabo en Asia, vale la pena destacar la notable presencia de Alemania, reuniendo
EN EL FORO DE TRANSFORMACIÓN VERDE SE DISCUTIERON LAS COMPLEJIDADES DEL MECANISMO DE AJUSTE DE LÍMITES DE CARBONO (CBAM), INCLUYENDO EL IMPUESTO AL CARBONO, LAS TARIFAS Y ARANCELES RELACIONADOS”.
a 23 compañías en su pabellón. Con el respaldo de la Asociación de Constructores de Herramientas de Máquina de Alemania (VDW) y la Federación Alemana de Ingeniería (VDMA), estas organizaciones resaltaron la importancia de la digitalización y la innovación sostenible en la industria.
AVANCES EN SOSTENIBILIDAD Y TRANSICIÓN ENERGÉTICA
En la TMTS, se llevaron a cabo dos foros que abordaron la sostenibilidad de manera integral. En el Foro de Transformación Verde se discutieron las complejidades del Mecanismo de Ajuste de Límites de Carbono (CBAM), incluyendo el impuesto al carbono, las tarifas y aranceles relacionados, así como los métodos para calcular el contenido y precio de los certificados. Además, se destacó la necesidad de verificación de los derechos en el sistema de comercio de emisiones.
UNA CARACTERÍSTICA DISTINTIVA DEL T11 ES SU CONTROL INTELIGENTE, QUE INTEGRA TECNOLOGÍAS CLAVE DE LA INDUSTRIA 4.0 COMO LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA), EL INTERNET DE LAS COSAS (IOT), LA INFORMACIÓN EN LA NUBE Y EL ANÁLISIS DE BIG DATA”.
Asimismo, se presentó una estrategia de gestión ambiental para la industria de máquinas herramienta, basada en el Manual de reducción de emisiones, publicado por TMBA. En paralelo, se lanzó una innovadora plataforma empresarial para la administración de cuentas ambientales, que facilita la realización de inventarios organizacionales, la gestión eficiente de la cadena de suministro y el seguimiento detallado de las iniciativas de reducción de emisiones.
En el foro de Transformación Verde se compartieron experiencias sobre la sostenibilidad en la industria del acero, destacando el uso de tecnología 5G para la colaboración remota y la estrategia 5G Verde.
Esta estrategia abarca procesos, productos, socios, negocios y estilos de vida sostenibles, con el objetivo de alcanzar la neutralidad en emisiones y mejorar la
competitividad en términos de bajas emisiones.
Del mismo modo, se presentaron soluciones energéticas de baja emisión para fábricas inteligentes, incluyendo sistemas de gestión ambiental, administración de energía, control de equipos de producción y estaciones de carga para vehículos eléctricos.
La experiencia alemana en la transición hacia bajas emisiones de carbono se mostró como ejemplo, subrayando la colaboración entre el gobierno, las empresas y el sector privado para impulsar una economía sostenible. Estas prácticas ofrecen una referencia valiosa para promover la transformación verde a nivel mundial.
REVOLUCIONARIA MÁQUINA INTELIGENTE VERDE PARA LA INDUSTRIA
TMTS 2024 dio a conocer a la industria la máquina inteligente verde T11 de YCM, un excelente ejemplo de cómo la metalmecánica está adoptando prácticas sostenibles.
El proceso de fabricación del T11 integra principios de eficiencia energética y reducción de emisiones, empleando materiales de bajo impacto ambiental. Su diseño incorpora periféricos ligeros y equipos de alta eficiencia, lo que minimiza el consumo energético y disminuye la huella de carbono, al tiempo que asegura la rigidez y estabilidad en el corte de la máquina.
Una característica distintiva del T11 es su control inteligente, que integra tecnologías clave de la Industria 4.0 como la inteligencia artificial (IA), el Internet de las Cosas (IoT), la información en la nube y el análisis de big data. Estos sistemas permiten realizar cálculos precisos de emisiones y huellas de carbono, aseguran-
do una rigidez de corte incomparable y estabilidad, lo que amplifica la capacidad de producción y optimiza la eficiencia energética.
Las soluciones tecnológicas ecológicas integrales del T11 han sido reconocidas con la certificación ISO 18014955, el Premio de Oro a la Excelencia de Taiwán 2024 y la etiqueta dorada de ahorro de energía de la industria de máquinas herramienta.
TRANSFORMACIÓN DIGITAL EN LAS MÁQUINAS HERRAMIENTA
La máquina herramienta, frecuentemente denominada la "madre de todas las máquinas" o la "madre de todas las industrias", juega un papel crucial en la manufactura. La tendencia hacia la transformación digital en este sector está catalizando la modernización de toda la industria manufacturera, definiendo la dirección futura de la metalmecánica.
La automatización y digitalización de los procesos de producción mediante tecnología inteligente ha demostrado ser un catalizador esencial para mejorar la eficiencia y la calidad. Ejemplos destacados como los instrumentos de medición tridimensionales mostraron cómo la integración de funciones de salida de informes de datos, permite un análisis inmediato tras la medición, elimina errores manuales y transcripciones inexactas.
Un ejemplo exhibido en el marco de la TMTS, fue el sistema de control "Apoller" de Accutex Technologies, que, utilizando el protocolo EtherCAT, ofrece una eficiencia de control sin precedentes y una escalabilidad superior. Este sistema, con su interfaz hombre-máquina basada en Windows, permite una automatización total
de desechos, autodiagnóstico de equipos y notificación automática de fallas, integrando múltiples dispositivos y procesos como la programación automática de corte de alambre y la asignación de tareas de procesamiento.
Ahora bien, productos de pinzas de husillo de Bright Jing Chin Machinery, presentan la integración en líneas de producción automatizadas y apoyados por brazos robóticos de Fanuc, duplicando la eficiencia de la mano de obra, permitiendo cambios rápidos y flexibles entre producción en masa y pequeñas cantidades de múltiples especies. Estos sistemas de inspección y control son fundamentales para la transición hacia líneas de producción inteligentes.
ANÁLISIS DE DATOS E INFORMACIÓN EN LA NUBE
La aplicación de big data, IA y tecnologías de la información en la nube han revolucionado la gestión y optimización de datos de producción, instaurando sistemas centrales de integración virtual-real de manera magistral. Esta convergencia de información eleva la calidad de la toma de decisiones mediante un análisis de datos meticuloso, lo cual resulta crucial para la producción masiva de piezas de precisión personalizadas.
Por ejemplo, Kao Fong Machinery mostró cómo el estado de la máquina en tiempo real, presentado a través de Internet inteligente, permite análisis y cálculos de datos en la nube, proporcionando sugerencias de solución de problemas y estabilizando la precisión espacial de 5 ejes y la calidad del mecanizado.
AIoT (Inteligencia Artificial e Internet de las Cosas)
La integración de tecnologías de IA e IoT ha transformado los factores de producción en recursos de datos.
FERIAS
El husillo de bolas inteligente 4.0 de HIWIN y el sistema de refrigeración de Taiwan Spinflo utilizan tecnología IoT para monitorear las condiciones de la máquina en tiempo real, optimizando ciclos de mantenimiento y reparaciones.
Campro Precision avanzó en el campo de visualización, sistemas de monitoreo y máquinas inteligentes, con un sistema de control central que gestiona la línea de producción automatizada y proporciona a los gerentes una vista táctica del estado operativo del equipo.
MANUFACTURA ADITIVA PROYECCIÓN
PARA EL FUTURO
TMTS 2024 nos plantea que el futuro de la industria metalmecánica se dirige hacia una mayor digitalización y sostenibilidad. La adopción de tecnologías avanzadas
como la manufactura aditiva (impresión 3D), los sistemas inteligentes de control y los robots industriales no solo han mejorado la eficiencia y la precisión en la producción, sino que también están propiciando la creación de soluciones más ecológicas.
La integración de la interfaz UMATI (Universal Machine Technology Interface) promete establecer un estándar global para la interconexión de equipos, simplificando los procesos y mejorando la colaboración entre diferentes sectores industriales.
A medida que la industria avanza, se espera que las empresas se enfoquen en desarrollar materiales innovadores y componentes que reduzcan la huella de carbono, para impulsar así una producción más sostenible y a la vez alineada con los objetivos globales de reducción de emisiones y conservación de recursos. MMI
INNOVACIÓN EN ACCIÓN PARA LA REGIÓN CON FABTECH MÉXICO 2024
En la edición de 2024, FABTECH demostró que la integración de robots y cobots ya no es una promesa futura, sino una realidad transformadora que define el presente de la industria.
FABTECH se llevó a cabo en Cintermex Monterrey, contó con cerca de 13 mil asistentes, a quienes ofreció una oportunidad única de sumergirse en el aprendizaje y la capacitación sobre las últimas tendencias en soldadura, metalformado, fabricación, automatización, colaboración y acabados industriales. Esta feria y se erige como el evento más preeminente del sector metalmecánico en México, consolidándose como el epicentro de innovación y excelencia industrial en la región Latam.
LOS ROBOTS Y COBOTS SON EL PRESENTE NO EL FUTURO
En FABTECH México 2024, fuimos testigos de una realidad transformada. La implementación de robots y cobots en áreas cruciales como la soldadura, el corte, los acabados y la fabricación ya no es una mera proyección futurista. Hoy, estos avances representan el presente de la industria metalmecánica.
La integración de estas tecnologías no solo refleja la modernidad y la vanguardia del sector, también demuestra una evolución y colaboración entre las distintas compañías que han permitido una rápida evolución. Un ejemplo relevante es el brazo robótico de Fanuc equipado con el nuevo compensador de fuerza SUHNER Group EFC-02. Este cobot, expuesto por SUHNER MÉXICO, destacó por su capacidad para dominar la precisión en el rectificado gracias a su efector final de cumplimiento activo EFC-02. Un cobot completamente eléctrico que transforma los procesos de rectificado, lijado y desbarbado. Este robot realiza mediciones de alta frecuencia en fuerza y aceleración, ajustando automáticamente la presión para asegurar una fuerza de contacto precisa en todo momento.
FABTECH México 2024 evidenció que estar al día con la automatización y la robótica ya no es una opción para el futuro, sino una exigencia del presente. Este evento subrayó que la adopción de robots, cobots, software, industria 4.0 y manufactura aditiva, es sinónimo de estar vigente, de mantenerse competitivo en un mercado global en constante evolución.
La industria metalmecánica ha abrazado su realidad actual, marcando una era donde la innovación tecnológica no es un lujo, sino una necesidad imperiosa para la supervivencia y el éxito continuado.
DESAFÍOS PARA LA TRANSICIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN
Aunque la tecnología e industria 4.0 son la actualidad en la metalmecánica, aún hay pequeños fabricantes que no cuentan con el capital humano y económico para hacer el tránsito.
Durante FABTECH México 2024, varias conferencias se centraron en la capacitación, demostración y ejemplificación de nuevas tecnologías, incentivando su implementación. Esto es crucial ya que la industria en México debe adaptarse a las demandas crecientes provocadas por el fenómeno del nearshoring.
Es menester aclarar que las máquinas tradicionales como máquinas herramientas, soluciones de corte tanto manuales como automáticas, sistemas de corte por plasma, láser y chorro de agua, soldadura por resistencia, también siguen muy presentes en la industria. MMI
