La fabricación aditiva es una de las tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial que está generando gran impacto en sectores estratégicos como el Aeroespacial, permitiendo el uso de diversos materiales a fin de brindar a las empresas una mejor solución para desarrollar productos de mayor calidad y a un menor costo.

El proceso de fabricación aditiva o impresión en 3D comienza con un diseño de pieza tridimensional generado por computadora, este archivo se enlaza a la máquina de aditivos (impresora de 3D) y se corta electrónicamente en capas extremadamente delgadas. 

La máquina extiende una capa fina y uniforme de metal sobre la placa de construcción, donde un láser controlado por computadora u otra fuente de energía, sinteriza o derrite esta delgada capa de metal siguiendo un camino que corresponde a los datos cortados del diseño 3D original. El proceso de estratificación se repite hasta que se renderiza la pieza. 

Este es un proceso más ágil que otros métodos de fabricación, lo que permite a los fabricantes pasar del diseño digital al desarrollo de piezas complejas de forma más rápida, sencilla y a un menor costo, que la manufactura tradicional, por tal, la impresión 3D es una tecnología que ha cambiado el panorama de la fabricación.  

Implementar este tipo de tecnología en sectores estratégicos, como el Aeroespacial, tiene diversos beneficios:  

  • Capacidad de fabricar objetos sólidos construyéndolos una capa a la vez. 
  • Crear diseños complejos. 
  • Fabricar estructuras fuertes pero livianas. 
  • Mayor calidad y resistencia de los materiales disponibles para la impresión 3D. 

Reemplazo de piezas de aluminio con fibra de carbono impresa en 3D 

Desde enero de 2021, los precios del aluminio han aumentado en más del 50% debido a una gran escasez de este material entre los proveedores de la industria, los expertos estiman que los aumentos durarán los próximos dos años. Según Jyske Bank, el tercer banco danés más grande en términos de participación de mercado, existen tres factores a los que se debe la escasez mundial de aluminio: mayores inversiones en tecnología sostenible que dependen del uso de aluminio, mayor gasto en bienes de consumo debido a paquetes de estímulo, así como la producción y el consumo de aluminio en China. 

Con base a esta escasez ha salido a la luz una alternativa “la fibra de carbono” que está formada por átomos de carbono organizados en fibras cristalinas largas de solo 5-10 micrones de diámetro. En la fabricación moderna se agrupan miles de fibras de carbono y son combinadas con otros materiales para formar un compuesto lo que permite que tome diferentes formas para su uso en aplicaciones de ingeniería.  

Las propiedades especificas con las que cuenta la fibra de carbono la hacen ideal para muchas aplicaciones. Este material tiene alta rigidez y resistencia a la tracción (tan fuerte como el aluminio), densidad relativa mucho más baja que el acero y el aluminio, así como resistencia al calor y a los productos químicos.  

Con los diversos materiales imprimibles de hoy en día, como termoplásticos más útiles que solo PLA (Ácido poliláctico) y fibra de carbón, la impresión 3D permite pruebas funcionales y de ajuste para ingenieros del Sector Aeroespacial, proporcionando el medio de digitalización necesario para crear un proceso comercial en las primeras etapas de desarrollo del producto.  

La tecnología de impresión 3D enriquece tantos pasos cruciales en el proceso de diseño que logra que los problemas de producción sean más fáciles de resolver.  

Jordan Weininger ingeniero de compuestos avanzados de la Fuerza Aérea, dijo “Creo que veremos un crecimiento de fabricación aditiva… En un futuro próximo, veremos que la impresión 3D abarcará el espacio funcional de las piezas de uso final”. 

En el Centro de Innovación Industrial para el Sector Aeroespacial Chihuahua contamos con la tecnología de impresión 3D con ONYX reforzado con fibra de carbono, a fin de que las empresas comiencen a aplicar estas prácticas dentro de sus procesos productivos, obteniendo las herramientas para ser más competitivos en el contexto de la Cuarta Revolución Industrial.  Si deseas conocer más, te invitamos a descargar nuestro catálogo de servicios especializados para empresas.