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La innovación, clave para impulsar la fabricación aditiva

La empresa Ricoh invirtió recientemente casi un millón de euros en la creación en Barcelona de su denominado Ricoh Additive Manufacturing Centre, con el objetivo de implementar en la industria servicios integrales de fabricación avanzada y prototipado funcional. Con tal motivo, pedimos en su día a Ramón Encinas, responsable comercial de Fabricación Aditiva de Ricoh para España, que ofreciera a nuestros lectores su visión sobre el sector de la impresión 3D y que ampliara detalles sobre los planes de su empresa en este campo. Este es el artículo que nos ha enviado al respecto:

“La fabricación aditiva existe desde hace más de 30 años en la ingeniería industrial y desde entonces no ha parado de revolucionar todo tipo de sectores y áreas de negocio, sustituyendo muchos de los procesos de fabricación.

Desde el prototipado y las muestras de bienes de consumo y electrónica, hasta las aplicaciones para el sector dental, médico e industrial, la fabricación aditiva ayuda a mejorar el diseño, la fabricación y el montaje de piezas de determinados productos ofreciendo una gran versatilidad y ampliando el abanico de aplicaciones. En definitiva, permite disponer tanto de prototipos como de productos finales personalizados reduciendo los costes y los plazos de comercialización. 

En Ricoh venimos utilizando desde hace años la fabricación aditiva para crear nuestros equipos multifunción. Así, hemos fabricado en 3D prototipos de muchas de las piezas de las impresoras 2D para confirmar su correcto encaje, ergonomía de uso e, incluso,  otros aspectos como la resistencia y el posicionamiento del cableado. Las ventajas de esta tecnología son evidentes: acorta el período de pruebas de Ricoh a 1 día, cuando por lo general dura entre 7 y 14 días, y reduce costes en más del 70%, en comparación con los procesos tradicionales de pruebas de prototipado.

Con el objetivo de impulsar la fabricación aditiva en el sector industrial, en Ricoh hemos invertido cerca de 1M€ en la puesta en marcha del Ricoh Additive Manufacturing Centre en Barcelona. Es nuestro primer centro en el sur de Europa con capacidad para implementar en la industria servicios integrales de fabricación avanzada y prototipado funcional que van desde la consultoría y el diseño hasta la fabricación con varias tecnologías y el post procesado.

Así, Ricoh pone a disposición de las empresas su puntera tecnología de fabricación aditiva, caracterizada por su foco en R+D+i y en el desarrollo de nuevos materiales plásticos como son el Polipropileno (PP), la Poliamida 6 (PA6GB) o el PBT (Polibutileno Terefalato).

 

Tecnología puntera aplicada al desarrollo industrial

El Ricoh AM Centre es el primer centro en España en ofrecer la impresión de piezas en polipropileno mediante la tecnología SLS (Sinterizado Selectivo por Láser) más puntera, denominada Powder Bed Fusion. Esta se basa en el uso de un láser y de polímeros en polvo para sinterizar —fundir— piezas capa por capa. Esta tecnología aditiva permite la fabricación de prototipos que requieren buenas propiedades mecánicas y de funcionalidad.

Esta tecnología la aporta la AM S5500P de Ricoh, la primera máquina de una nueva generación de impresoras 3D industriales. Su generoso volumen de construcción de 550x550x500 mm., así como la posibilidad de trabajar con diversos termoplásticos de carácter técnico —como poliamidas y polipropileno—, garantiza una producción rápida, flexible y rentable. De esta forma, las piezas impresas directamente a partir del dibujo CAD 3D pueden ser usadas para hacer ensayos reales que validen el diseño o como producto final.

Además, este equipo permite trabajar a una temperatura muy elevada. Concretamente, puede operar hasta a 230 grados centígrados cuando el estándar es de 190-200 grados. Esta capacidad de trabajar a altas temperaturas, sumada a la gran estabilidad térmica que le dan los parámetros avanzados de control térmico, permite sinterizar un abanico más amplio de materiales.

Automoción, aeroespacial y biomédico, principales sectores de aplicación

El uso de innovadores materiales plásticos, como el PP, la PA6GB y el PBT, muy presentes en la industria del automóvil, la aeroespacial y la médica por sus importantes ventajas sobre otros materiales, permite aumentar el número de aplicaciones de impresión 3D.

Actualmente, estamos realizando proyectos de fabricación de piezas en 3D para algunas de las más importantes empresas del sector del automóvil —fabricantes y principales proveedores (Tier-1)— de nuestro país y a nivel internacional. En particular, para los Tier-1 que inyectan piezas en PP ha supuesto una revolución el hecho de poder crear directamente en 3D piezas en este material, consiguiendo prototipos totalmente funcionales e incluso piezas de uso final. Hay que tener en cuenta que, en el sector del automóvil, el uso del polipropileno supera el 30% del total de piezas de plástico.

Además, algunas de las compañías europeas de automoción de primera línea ya cuentan con la máquina AMS5500P de Ricoh, la misma que hay instalada en el centro de Barcelona. Entre los clientes actuales de tecnología 3D se encuentran Daimler, la tercera empresa automovilística más grande del mundo, y LZN, uno de los centros de investigación más avanzados en impresión 3D de Alemania, ubicado en Hamburgo, que trabaja gran parte de sus proyectos para la industria aeroespacial.

En el Ricoh AM Centre también trabajamos para el sector aeroespacial, con clientes del grupo Airbus. Y para el sector biomédico, junto con instituciones hospitalarias y fabricantes de ortopedia, en proyectos relacionados con prótesis, implantes para reconstrucción y cirugía (modelos de ensayo, réplicas de órganos, etc,).

El futuro está en los nuevos materiales

Ricoh ya está trabajando para ofrecer nuevos materiales para la fabricación aditiva, consciente de que este sector requiere ampliar sus posibilidades.

En concreto, Ricoh ya ha demostrado que puede fabricar piezas en resinas acrílicas (metracrilato y otros), PEEK, metales (acero inoxidable, titanio y neodimio) y cerámicas (zirconita, nitruro de silicio y vidrio).

Por un lado, el metacrilato (PMMA) es un plástico ampliamente utilizado que destaca frente a otros plásticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie y al rayado y transparencia. Estas cualidades lo hacen ideal para la industria del automóvil, la iluminación, los cosméticos, los espectáculos, la decoración, la construcción y la óptica, entre muchas otras.

Por su parte, el PEEK es un polímero de alto rendimiento que ya se utiliza, mecanizado, en la industria y que ha tenido éxito en varias áreas de la medicina por sus excelentes propiedades mecánicas y químicas. En el sector médico, ha sido utilizado para la preparación de distintos tipos de implantes, como placas craneanas artificiales, componentes de articulaciones de los dedos y la rodilla o implantes de columna vertebral.

Por otro lado, las posibilidades de fabricar en 3D piezas en metal son muy apreciadas para sectores como el aeroespacial donde la reducción de peso es fundamental y la libertad del diseño geométrico inherente a la impresión 3D permite conseguir diseños imposibles de fabricar con las tecnologías tradicionales.

Hoy en día el imperativo es evolucionar hacia prototipos funcionales, herramientas rápidas y modelos de fabricación flexibles. Adoptando las posibilidades que pueden ofrecer los materiales mejorados para la impresión 3D, la libertad de diseño y la ejecución de producciones flexibles, crece la variedad de tecnologías desarrolladas y utilizadas en la fabricación aditiva. Esto, a su vez, impulsa la adopción de nuevas ideas, métodos y oportunidades para la industria 4.0.”.

 

 

 

 

 

 

 

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