La digitalización es tridimensional

Una impresora 3D es en realidad un concepto bastante simple: una máquina que crea objetos a partir de una materia prima basada en un plan predeterminado. Sin embargo, el desarrollo de estos dispositivos (aunque comenzó en la década de 1970) fue mucho más difícil, por lo que los modelos asequibles y de alto rendimiento sólo se han lanzado en los últimos años.

Esta nueva generación de impresoras también ha sido recibida calurosamente por un gran grupo de entusiastas. Los “planes de construcción” para varios objetos, en su mayoría entretenidos en la naturaleza o estimulados por el espíritu de descubrimiento de los desarrolladores, fueron compartidos y probados diligentemente. La incipiente escena rápidamente tuvo su primer escándalo al imprimir armas funcionales, que dañaron permanentemente su reputación.

En el ámbito profesional, la adaptación fue mucho más lenta, aunque las posibilidades aquí eran más amplias desde el principio: debido a la flexibilidad con la que una impresora 3D puede producir una amplia variedad de objetos, la tecnología tiene un gran potencial de interrupción para muchos campos económicos. Sin embargo, la gran revolución avanza a un ritmo bastante pausado, obstaculizado por los altos costos (incluidas las patentes), las velocidades de impresión lentas y los problemas materiales.

Como parte de la digitalización omnipresente, las impresoras 3D están cambiando nuestra completa comprensión de la producción y el consumo personal. Si bien el proceso de desarrollo es más lento de lo que el bombo inicial había esperado, la aceptación sigue limitada a unas pocas empresas pioneras; Sin embargo, las posibilidades de la impresión 3D parecen infinitas.

Definición de digitalización

La digitalización es, bastante sobriamente hablando, simplemente la transferencia de procesos anteriormente analógicos a los digitales. Incluso si actualmente nos encontramos cada vez más con estos y términos similares, este es un proceso muy antiguo y simple, porque casi todas las formas de digitalización se ven recompensadas con aumentos de eficiencia, reducciones de costos y nuevas posibilidades, hasta ahora desconocidas. No es de extrañar que los humanos siempre hayamos estado muy interesados en ella.

Debido al rápido progreso técnico y al apoyo mutuo (las nuevas tecnologías permiten las nuevas tecnologías…) la digitalización ha ganado tanta velocidad en los últimos años que ahora ha penetrado en todas las áreas de nuestras vidas y es indispensable desde allí. Esta transformación digital es un proceso tecnológico, sociocultural, económico e intelectual que trae consigo agitaciones gigantescas.

La transformación digital en particular crea oportunidades sin precedentes para las empresas, ¡pero también se esconde con peligros considerables!

Definición de impresión 3D

También conocida como fabricación aditiva, la impresión 3D es un proceso en el que diferentes niveles de material (principalmente plásticos, pero también son posibles) se colocan en capas una encima de la otra para crear objetos tridimensionales.

La materia prima se licua por calentamiento y se aplica al punto adecuado mediante boquillas finas. Otros sistemas, como polvos especiales, también están disponibles, pero son mucho menos utilizados.

Si se han creado todas las capas necesarias del objeto deseado, normalmente se requiere una finalización en forma de limpieza y molienda de los bordes. Dependiendo de la sustancia utilizada, una amplia variedad de objetos se pueden producir de esta manera.

Se requiere un modelo 3D digital o un modelo CAD para la impresión. Dado que el manejo técnico y de software de los dispositivos todavía está lejos de ser fácil, el funcionamiento de las impresoras 3D sigue siendo un campo bastante complejo.

Descripción general del mercado Impresión 3D

El mercado de las impresoras 3D está sorprendentemente fuertemente dividido: en el segmento de precios alrededor de 1000o hay productos para el usuario privado, cuyo uso se limita generalmente a la decoración (el plano más común es una figura de plástico de Keanu Reeves) o los elementos funcionales más simples. Hay disponibles modelos de nivel básico por 300 euros, pero sufren de baja resolución de impresión y otras limitaciones. Los dispositivos para usuarios finales privados sólo ofrecen el procesamiento de plásticos simples, lo que limita las posibilidades de uso, pero al menos permite costos de materiales comparativamente bajos.

En el segmento profesional, los costes de adquisición se elevan rápidamente a los cientos de miles de euros, pero por lo tanto ofrecen significativamente más opciones. Esto permite imprimir con materiales más estables, incluidos metales. Debido al gran tamaño del equipo y al enorme calor que se genera en ellos, no son aptos para su uso fuera de plantas industriales con las precauciones de seguridad adecuadas.

Debido a las patentes pendientes, el costo de las impresoras es a menudo astronómico. Los precios de las materias primas y los costos de energía también pueden ser significativos. Sin embargo, las empresas individuales ya están logrando el éxito económico a largo plazo sólo a través de la impresión 3D, mientras que el proceso se utiliza en otros sectores de la economía para apoyar o ampliar el modelo de negocio.

Posibles aplicaciones para empresas

El potencial de la impresión 3D es extremadamente de gran alcance, pero se puede dividir en dos categorías aproximadas: 1. es la producción de objetos conocidos de una manera nueva y ventajosa y 2. la creación de nuevos objetos que no podrían ser producidos por medios anteriores

Mejora de la producción

El potencial real de la impresión 3D se dio a conocer a muchos sólo a través de la atención de los medios que Amazon recibió en círculos profesionales debido a una patente especial: el uso de impresoras 3D en los vehículos de entrega, que se supone que imprimen el producto pedido mientras conducen y para entregar al cliente a su llegada todavía caliente. Esta idea concreta ha permanecido notablemente tranquila desde entonces (probablemente pasará algún tiempo antes de que el mercado real esté listo), pero el interés de un gigante global como Amazon demostró cuán seria es tomar la tecnología.

La empresa de construcción, que ya no tiene que almacenar materiales y transportarlos con gran esfuerzo antes de que puedan ser instalados, ya que una impresora 3D en el sitio de construcción produce las piezas en el lugar, también es un ejemplo bien mencionado de casos de uso futuros.

Con este concepto de la “fábrica móvil” también los productos impresos podrían ser llevados a zonas de difícil acceso (por ejemplo, países en desarrollo con infraestructura deficiente), el fontanero en la cita del cliente imprimir la pieza de tubería requerida en su furgoneta o el servicio de avería podría producir la bujía de ahorro en el lado de la carretera.

Todos estos ejemplos entran en la categoría de “mejor producción”, ya que son superiores a nuestros métodos de producción anteriores (producción en el sitio A, transporte por lugar B para su uso en el sitio C) debido a una mayor flexibilidad, velocidad y disminución de los gastos para el transporte.
Especialmente en las industrias automotriz y de aviación, las impresoras 3D de los puntos antes mencionados ya se están utilizando hoy en día y ayudan a producir componentes importantes directamente en el sitio sin largas cadenas de suministro si es necesario.

Nuevos productos

La segunda categoría principal de casos de uso interesantes es la creación de productos que no se producirían sin impresión 3D, o que sólo se producirían con el mayor esfuerzo. Especialmente en la medicina hay muchas aplicaciones posibles aquí: la producción de tejidos y partes de órganos por el uso de células vivas en lugar de plástico líquido es un ejemplo excepcional, ya que las opciones de tratamiento resultantes simplemente no sería posible sin la impresión 3D. Además del uso para pruebas de laboratorio, ya se han logrado los primeros éxitos reales para los pacientes.

Los órganos de pleno derecho para trasplantes son uno de los objetivos ambiciosos y no son completamente irreales. Muchos pacientes también se benefician de prótesis personalizadas, especialmente personas sin acceso a las partes del cuerpo artificial costosas y elaboradamente producidas.

Por último, se deben mencionar nuevos materiales y especialmente compuestos, que sólo se pueden producir en impresión 3D: debido a la estructura capa por capa de los productos impresos, por ejemplo, es posible la producción de componentes que logran los mejores resultados en aislamiento térmico gracias a miles de inclusiones de aire más pequeñas. Los compuestos metálicos/plásticos creados de esta manera simplemente serían imposibles sin la nueva tecnología.

Desventajas

El uso de impresoras 3D sigue asociado con altos costos. Por lo tanto, no sólo son enormes los requisitos para el know-how técnico del usuario, sino que también los costos son considerables. Además de los gastos en la materia prima, que es limitado -al menos en el caso de la impresión plástica- los dispositivos requieren enormes cantidades de electricidad. Este es un problema que se ve exacerbado por el tiempo todavía muy alto requerido para la impresión.
Por lo tanto, la producción de incluso artículos pequeños puede tardar varias horas y durante este tiempo los costos de electricidad aumentan.

También deben tenerse en cuenta los daños ambientales y sanitarios, así como los peligros causados por las altas temperaturas causadas por la presión.

Conclusión de la impresión 3D

Por lo tanto, antes de decidir comprar o utilizar una impresora 3D, todos los aspectos deben ser cuidadosamente considerados y la rentabilidad cuidadosamente considerada. De esta manera, la tecnología puede abrir con éxito nuevas áreas de negocio, ser utilizada en el desarrollo de productos o evitar fallas como “Plan B”. Sin embargo, debido a los altos gastos, el uso a gran escala -en la producción en masa, por ejemplo- no suele ser rentable.