La fabricación aditiva metálica, una tecnología accesible para las pymes industriales

La fabricación aditiva metálica atraviesa un momento de madurez que la sitúa definitivamente más allá de la fase experimental. Esta fue una de las principales conclusiones de la jornada técnica ‘Manufactura aditiva en metal para la industria’, celebrada en la sede de CIM UPC y organizada conjuntamente por el Clúster MAV, CIM UPC y Leitat-IAM3DHUB a mediados de junio. El encuentro formaba parte de un evento programado en dos sesiones, una primera de carácter técnico-divulgativo celebrada en la sede del centro CIM UPC, y otra planteada como una sesión experiencial y práctica de impresión metálica, en la que se recorría el proceso de desarrollo de una pieza, desde el diseño hasta la fabricación y su aplicación final, que tuvo lugar en el IAM3DHUB.

La sesión celebrada en CIM UPC reunió a empresas tecnológicas, fabricantes de materiales, especialistas en posprocesado y usuarios industriales para analizar el estado actual de la impresión 3D metálica, sus aplicaciones y los retos que todavía debe afrontar para su integración masiva en los entornos productivos.

La sesión fue inaugurada por el director general del centro, José Mª Cabrera, quien destacó el papel de España como uno de los ecosistemas de referencia en fabricación aditiva dentro de Europa y reivindicó la función de CIM UPC como centro tecnológico especializado en la transferencia de conocimiento hacia la industria. Cabrera recordó además el papel de la entidad como coordinadora de la XarFA (Red de Referencia en Fabricación Aditiva de Cataluña), una iniciativa destinada a acelerar la transferencia tecnológica entre el ámbito de la I+D y el tejido empresarial.

Durante su intervención lanzó un mensaje directo al sector industrial: “es hora de que las empresas empiecen a adoptar estas tecnologías dentro de sus procesos industriales para no quedarse fuera de juego”, reflejando la convicción de que la fabricación aditiva ha alcanzado ya un nivel de desarrollo suficiente para convertirse en una herramienta productiva real.

La jornada reunió a empresas tecnológicas, fabricantes de materiales y especialistas en posprocesado para analizar el presente y futuro de la fabricación aditiva metálica. En su bienvenida, José Mª Cabrera, director general de CIM UPC reivindicó su papel como centro tecnológico especializado en la transferencia de conocimiento hacia la industria.

La primera ponencia corrió a cargo de Felip Fenollosa, director de I+D Estratégica de CIM UPC, quien repasó la evolución de la fabricación aditiva metálica desde sus inicios hasta la actualidad. El experto recordó cómo la tecnología ha pasado de las primeras máquinas de fusión de polvo desarrolladas a finales de los años noventa a los actuales sistemas industriales automatizados y multiláser, capaces de producir piezas funcionales con elevados niveles de calidad y repetibilidad.

Fenollosa destacó especialmente la reducción de las barreras económicas de acceso a estas tecnologías, un factor que está favoreciendo su adopción por parte de pequeñas y medianas empresas. Según explicó, la fabricación aditiva metálica ya no está reservada a sectores considerados tradicionalmente de alto valor añadido, como la aeronáutica o el espacio, sino que ha comenzado a integrarse en los procesos productivos de numerosas empresas metalmecánicas.

Entre las ventajas que impulsan esta expansión destacó la capacidad de personalización, la fabricación de geometrías complejas con un elevado valor añadido, la optimización topológica, la creación de estructuras ultraligeras y la consolidación de múltiples componentes en una única pieza.

La personalización permite producir componentes adaptados a necesidades específicas sin necesidad de costosos moldes o utillajes, mientras que la libertad geométrica inherente a la fabricación aditiva posibilita el desarrollo de diseños imposibles de fabricar mediante métodos convencionales.

Otra de las ventajas analizadas fue la posibilidad de desarrollar estructuras ultraligeras mediante entramados internos y geometrías reticulares que maximizan la relación rigidez-peso. Esta capacidad resulta especialmente relevante para sectores como la aeronáutica, la automoción o la energía.

Asimismo, la fabricación aditiva permite integrar funcionalidades y consolidar conjuntos mecánicos complejos en una sola pieza, reduciendo el número de componentes, simplificando los procesos de montaje y mejorando la fiabilidad de los productos.

Fenollosa también recordó que la tecnología todavía afronta desafíos relacionados con la calificación de piezas, la repetibilidad de los procesos y el control de propiedades mecánicas, aspectos fundamentales para su implantación en aplicaciones industriales críticas.

“La fabricación aditiva permite producir piezas más ligeras, personalizadas y complejas, además de consolidar múltiples componentes en una sola pieza”, explicó Felip Fenollosa

Tras la ponencia inaugural, la jornada dio paso a una serie de presentaciones empresariales que pusieron de manifiesto la diversidad tecnológica existente dentro de la fabricación aditiva metálica.

Sicnova mostró cómo la tecnología ha dejado de ser patrimonio exclusivo de las grandes corporaciones y está llegando progresivamente a las pymes. La compañía presentó las capacidades de Meltio, una solución basada en deposición de material mediante hilo metálico especialmente orientada a aplicaciones de reparación, mantenimiento y fabricación de piezas funcionales.

Por su parte, Samylabs centró su intervención en la tecnología Powder Bed Fusion (PBF), una de las más extendidas para la producción de componentes metálicos de pequeño y mediano tamaño con elevados niveles de precisión y detalle. La empresa destacó la necesidad de complementar la impresión con operaciones de posprocesado para alcanzar los requisitos finales de determinadas aplicaciones.

CIM UPC presentó sus desarrollos en tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), una de las áreas en las que el centro tecnológico ha realizado avances significativos. Mediante esta tecnología, basada en la utilización de un arco eléctrico para fundir hilo metálico, es posible fabricar piezas de grandes dimensiones, prototipos, series cortas o componentes a medida.

El centro expuso además las capacidades de su sistema TIG-WAAM Multifilamento, equipado con doble hilo y cabezal multifilamento, que permite aumentar las tasas de deposición y fabricar componentes multimaterial. Entre los ejemplos mostrados destacaron columnas de acero inoxidable de gran tamaño y aplicaciones destinadas a sectores como la construcción y la energía.

En este ámbito también se presentó el proyecto DEWI, liderado por Acerinox con la colaboración de CIM UPC, la UPC y el CENIM, cuyo objetivo es desarrollar equipos WAAM capaces de imprimir piezas utilizando simultáneamente diferentes materiales, entre ellos aceros inoxidables y aleaciones de níquel.

La representación de HP se centró en la tecnología Metal Jet o Binder Jet, una solución especialmente indicada para series medias y largas de piezas pequeñas y medianas. El proceso se basa en la deposición de un agente aglutinante sobre capas sucesivas de polvo metálico, seguida de un tratamiento térmico posterior que confiere a la pieza sus propiedades finales.

La segunda parte de la jornada estuvo dedicada a los materiales, uno de los elementos clave para la expansión de estas tecnologías.

En la primera mesa redonda participaron representantes de Ames, Acerinox y 61HEX. Ames explicó su experiencia con la tecnología Binder Jet de HP, utilizada como complemento de los procesos de fabricación convencionales en sectores como automoción, medicina, instrumental quirúrgico, filtración y artículos de lujo. La empresa destacó que, aunque la tecnología ofrece importantes ventajas productivas, suele requerir operaciones posteriores para mejorar el acabado superficial.

Acerinox presentó su apuesta por la fabricación aditiva a través de Inoxfil, marca especializada en alambre inoxidable para aplicaciones de soldadura y fabricación avanzada. La compañía trabaja actualmente en el desarrollo de nuevos materiales y en la ampliación de mercados vinculados a la impresión 3D metálica.

Por su parte, 61HEX compartió experiencias relacionadas con la utilización del acero H13 en aplicaciones de fabricación aditiva para moldes, un ámbito que despierta cada vez mayor interés por su potencial para reducir tiempos de fabricación y mejorar la flexibilidad productiva.

La jornada dejó claro que la impresión 3D metálica ya es accesible para las pymes gracias a la reducción de costes y a la madurez alcanzada por las diferentes tecnologías de fabricación aditiva

La jornada concluyó con una segunda mesa redonda dedicada al posprocesado, una etapa cada vez más relevante dentro de la cadena de valor de la fabricación aditiva.

AM Solutions, empresa perteneciente al grupo Rösler, presentó diferentes tecnologías de acabado superficial, desde procesos de granallado hasta tratamientos en masa por vibración. Sus responsables insistieron en que cada pieza requiere un análisis específico para determinar cuál es el tratamiento más adecuado, ya que las características superficiales varían considerablemente según la tecnología de fabricación utilizada.

Finalmente, Dlyte mostró sus soluciones de electropulido patentadas, orientadas a mejorar la calidad superficial de componentes metálicos complejos mediante procesos automatizados de acabado.

Durante la jornada se expuso cómo cada tecnología ocupa su propio nicho de mercado y todas son complementarias, desde el Binder Jet para series largas hasta el WAAM para grandes estructuras metálicas

La jornada permitió constatar que la fabricación aditiva metálica ha alcanzado un nivel de madurez suficiente para convertirse en una herramienta productiva real y cada vez más accesible para las pymes. La reducción de costes, la mejora de los materiales, la aparición de nuevas tecnologías y el desarrollo de un ecosistema industrial cada vez más completo están acelerando su incorporación a sectores tan diversos como la automoción, la energía, la construcción, la medicina o la aeronáutica.