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La tecnología Jet Fusion permite sustituir las piezas fabricadas en aluminio por otras con características funcionales equivalentes de poliamida

¿Adiós al aluminio? Las razones por las que apostar por las poliamidas en la fabricación aditiva

Redacción Interempresas12/09/2018

Miguel Mora trabaja en el Solitium Innovation Center, el lugar donde Grupo Solitium testa las posibilidades de la fabricación aditiva y del gran formato, y presta servicios de Ingeniería 3D. Uno de los últimos proyectos que ha caído en sus manos requiere un cambio drástico en los procesos de producción. Se trata de un fabricante de parabrisas para recambio de automóviles que cuenta con una máquina robotizada con unas garras de fijación de sensores, fabricadas hasta ahora en aluminio, que produce, de modo prácticamente artesanal y una a una, las piezas en función del fabricante, modelo y año del automóvil. Su manera de producir es lenta y sus costes son altos.

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José María Ferrándiz, responsable de la línea de Impresión 3D de Grupo Solitium.
Plantar cara a la competencia muchas veces pasa por una apuesta firme por la innovación. Y este fabricante de parabrisas para recambios de automóviles es un buen ejemplo. Al acudir al Solitium Innovation Center dio un paso de gigante y un giro de 180 grados a sus procesos productivos: optar por la fabricación aditiva y por la poliamida impresa en lugar de seguir usando el aluminio mecanizado. Pero, ¿por qué apostar por el cambio?

La respuesta está clara: el uso de la fabricación aditiva permite el archivo digital de todas las garras, así como de la geometría y las especificaciones de cada uno de los sensores. Igualmente, esta tecnología posibilita iteraciones sucesivas en el diseño, versiones y mejoras sobre los modelos sin necesidad de fabricar la garra completa, algo no asumible tanto por costes como por tiempo.

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Conjunto completo soporte robot de aluminio y garra impresa en PA12 con Hp Jet Fusion.
Ahorrar tiempo y dinero no es un tema baladí. Y las ventajas que encuentra la industria en la fabricación aditiva y en el uso de las poliamidas impresas en lugar del aluminio mecanizado tampoco suponen discusión. José María Ferrándiz, responsable de la línea de Impresión 3D de Grupo Solitium, asegura que con la fabricación aditiva se pone en valor el diseño, se impulsa la deslocalización y permite a las empresas fabricar tiradas más cortas y personalizadas; y elegir la poliamida en lugar del aluminio “permite reducir la conductividad térmica y el peso de la pieza producida, que pasaría a tener una densidad de 1,4 gramos por centímetro cúbico en lugar de los 2,7 del aluminio; es más fácil de tratar en fabricación en 3D; y, sobre todo, posibilita una bajada significativa de los costes, pues el aluminio es cinco veces más caro que la poliamida”.
Tales son las ventajas de este material frente al aluminio que HP decidió sustituir hace más de un año el material del soporte para los espectrofotómetros que llevan sus plotter de látex y producirlos con poliamida. De esta manera, la pieza, que antes se fabricaba en aluminio mecanizado, pasó de 355 a 55 gramos de peso, lo que mejoró la velocidad de impresión al aligerar la pieza. Además, al ser más liviana se redujo la potencia en el motor, lo que supuso menos inercias y menos vibración durante el proceso de impresión. Unas mejoras que se tradujeron en el ahorro del 50% de costes. Sin duda, un acierto.
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Detalle superior de garra y componente.

Todo parece indicar que sobran las razones para inclinarse por un cambio en los materiales con los que se fabrican ciertas piezas para máquinas en la industria. Y, aunque todavía quedan detractores que se resisten al cambio, “con el 3D se puede modelar el objeto geométricamente a nuestro antojo y aligerarlo conservando sus propiedades mecánicas. Y todo sin la necesidad de utilizar el aluminio”, explica Ferrándiz.

Eso sí, pasar de fabricar piezas en aluminio a producirlas con poliamidas impresas no es simplemente un cambio de material. Es revolucionar la manera de fabricar, cambiar el diseño de las geometrías para que las piezas tengan las mismas propiedades mecánicas (o similares), sustituir la maquinaria por otra que utilice fabricación aditiva, como la HP Jet Fusion, formar al personal, hacer reingeniería, etcétera. En resumen, cuando cambias de material en el proceso de fabricación y apuestas por la Impresión 3D estás aceptando un nuevo proyecto empresarial y una nueva manera de trabajar.

Además, hay que tener claro que el cambio de material es necesario, ya que la poliamida reacciona a temperaturas elevadas, mientras que el comportamiento del aluminio es más estable. De ahí que, en algunos casos, el aluminio, por sus propiedades mecánicas y por su alta capacidad de conductividad térmica, es el ideal en algunas aplicaciones.

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Garra con componente.

Por sectores

Entonces, ¿está en peligro de extinción el uso del metal en la industria? Obviamente no. Pero sí es cierto que la irrupción de las poliamidas impresas ha puesto en jaque la fabricación con aluminio mecanizado para ciertas aplicaciones. Y es que nadie puede dar la espalda a la evolución. Así, al igual que en el siglo XIX la revolución industrial lo transformó todo, en pleno siglo XXI la fabricación aditiva se ha convertido en una de las patas de la digitalización en la industria, que busca nuevos materiales y procesos para hacer mejorar la productividad. Apostar hoy día por la fabricación aditiva y por las poliamidas mejora la eficiencia, la capacidad de respuesta, permite producir ad hoc y cuando se necesite. Exigencias que ahora demanda el mercado y marcan la diferencia entre una empresa con alto valor añadido de las demás.

Esta transformación lo abarca todo. La digitalización ya no es un concepto realizable en un futuro incierto, es un imperativo del mercado y sólo los que de verdad implementen procesos más eficaces contando con la tecnología lograrán sobrevivir.

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Detalle inferior garra aligerada con conductos interiores de aire.
Ir de la mano del avance tecnológico no entiende de sectores. “Cualquiera puede sustituir la fabricación de piezas en metal por las de poliamida. La cuestión es evaluar el porqué del uso de piezas de aluminio y, si no existen limitaciones térmicas o mecánicas, probar el PA12”, recomienda el responsable de la línea de Impresión 3D de Grupo Solitium, quien, además, considera especialmente ventajoso “el cambio en sistemas móviles, ya que la poliamida permite aligerar los conjuntos y minimizar, por tanto, los motores y obtener equipos más competitivos”.

Rapidez de respuesta, fabricar cuando se necesite y libertad de diseño. Éstas son los beneficios principales a medio plazo para las organizaciones que se decanten por el uso de la poliamida en la fabricación de sus piezas para maquinaría y líneas de producción. Y es que con la fabricación aditiva y el uso del PA12 las empresas logran poner en valor el diseño que pueden modificar y adaptar en función de las necesidades sin aumentar el coste de producción, diseñar piezas según su resistencia mecánica sin aumentar su masa, aligerar conjuntos, reducir significativamente el stock y erigirse como empresas competitivas y ágiles. Justo lo que ahora reclama el mercado.