14/01/2020
Dentro de las innovaciones tecnológicas de la llamada Industria 4.0, la manufactura aditiva es una de las más importantes para el sector industrial global ya que está cambiando dramáticamente la forma en que las compañías diseñan y fabrican sus productos.
Así, en Latinoamérica –y particularmente en México–, cada vez más empresas de sectores como el automotriz, aeroespacial y de equipo médico aprovechan las ventajas de estos procesos para innovar en sus métodos de producción.
Por ello, en este artículo te presentamos el panorama actual de la también llamada impresión 3D, una técnica presente tanto en las cadenas de suministro y centros nacionales de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i), como en firmas extranjeras con presencia en nuestro país.
Revolución en 3D
De acuerdo con el sitio 3DCADPortal, la manufactura aditiva se define como el proceso de agregar o unir materiales –usualmente capa por capa– para crear objetos a partir de software para modelado en tercera dimensión (3D). Su opuesto es la manufactura sustractiva, donde se corta el material.
Así, en lugar de moldear una pieza o mecanizarla, los procesos aditivos involucran tecnologías –como el láser o el haz de electrones– que funden la materia prima (por ejemplo, polvo o alambre metálico), con el fin de construir una pieza capa por capa.
Entre las principales aplicaciones de la impresión 3D están: la creación de prototipos rápidos y la fabricación directa de partes –usando diseño y modelado–, y la revisión de ajustes en formas de ensambles.
Pronósticos de crecimiento
La década del 2010 fue muy importante para el avance de esta tecnología. Por mencionar solo un parámetro, la velocidad de impresión se duplicó de 2014 a 2019.
Y este 2020, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) estima que un 70% de la producción mundial de piezas para la industria automotriz y aeronáutica se fabricarán con tecnología aditiva.
Asimismo, se prevé que este año el valor global del mercado de impresión 3D supere los 3 mil 100 millones de dólares, de acuerdo con datos de Deloitte.
Si bien esta tecnología no sustituye por completo a la manufactura tradicional, sí se prevé que las empresas inviertan aún más recursos en el desarrollo de nuevas aplicaciones y técnicas. Un ejemplo destacado es el de Safran – Albany, grupo franco-estadounidense dedicado a crear componentes aeronáuticos.
Esta empresa inauguró en 2018 una planta en México donde se fabrican las aspas de los motores LEAP (que propulsan los aviones de las dos principales armadoras del mundo, Boeing y Airbus), aplicando una técnica conocida como “tejido 3D de materiales compuestos”.
Consorcio en Manufactura Aditiva: cuádruple hélice
Otro avance significativo para esta tecnología en nuestro país se dio en diciembre de 2018 con la creación del llamado Consorcio en Manufactura Aditiva (Conmad), el primer centro de I+D+i en su tipo de América Latina.
Con una inversión inicial de 12.1 millones de dólares, este organismo se propone ser un “espacio común para la interacción de usuarios finales, proveedores, investigadores e interesados en la manufactura aditiva, incluyendo al sector industrial, gubernamental, social y académico en México”.
Así, el consorcio cuenta, por un lado, con el respaldo de instituciones como el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (Cidesi, con sede en Querétaro y adscrito al Conacyt); el gobierno del estado, y el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional.
Por otro lado, el Conmad mantiene alianzas estratégicas con universidades mexicanas y extranjeras, y compañías como General Electric y Viwa son sus socios comerciales.
Dentro de sus líneas de investigación y servicios, el Consorcio actualmente ofrece:
1. Manufactura. Cuenta con tres áreas para cubrir las necesidades y problemáticas de la industria mexicana, incluyendo:
- Depósito Físico en fase de Vapor (Physical Vapor Deposition, o PVD). Técnica utilizada principalmente en la fabricación de recubrimientos duros lubricantes, resistentes a la corrosión y abrasión.
- Depósito directo de energía asistida por láser (Laser Cladding). Permite dosificar y añadir material (en polvo) para mejorar o restaurar piezas.
- Fusión directa de metal por láser (Direct Metal Laser Melting, o DMLM). Utiliza láseres para fundir capas de polvo metálico fino y crear geometrías complejas con alta precisión.
2. Síntesis y procesamiento de materiales metálicos. Fabrica polvos y aleaciones específicas y/o materia prima para producir recubrimientos.
3. Caracterización y evaluación de desempeño de materiales.
4. Consultoría. Asesora a las empresas en el control e instrumentación de procesos de manufactura aditiva, así como en simulación de materiales.
Adicionalmente, el organismo promoverá la formación de capital humano, esto a través de programas de capacitación y de posgrado impartidos por el Cidesi.
Retos y oportunidades
No cabe duda que el potencial de esta tecnología aún está por verse, sobre todo en nuestro país. Por ejemplo, Maximilian Jecklin, fundador de Aceros Progresivos Mexicanos, cree que algunos fabricantes de autos aún no aplican esta tecnología a su operación en México, como sí lo hacen en otros países.
No obstante, hay casos como el de la armadora alemana BMW, cuya nueva planta en San Luis Potosí incorporó desde su construcción tecnologías y soluciones digitales de la Industria 4.0, tanto en sus procesos productivos y de calidad, como para eficientar las labores de mantenimiento y manejo sustentable de recursos.
En Frontier estamos atentos a las últimas tendencias del sector industrial. Nuestro portafolio de parques industriales en México se adapta a los estándares y procesos de las compañías de manufactura más innovadoras para que alcancen sus objetivos de crecimiento. Conócelo.
