¿Cómo evolucionará la impresión 3D en los próximos años?

No quiero ser futurista en esta cuestión porque el mundo moderno es muy dinámico y cambia de la forma que nadie esperaba.

Diría que la exageración en torno a la impresión 3D disminuyó hace más de un año. La revolución esperada por los medios y los consumidores no ha sucedido. Todavía no imprimimos nuestros llaveros y bolígrafos en casa. Sin embargo, como con cualquier exageración, la tecnología de impresión 3D y el mercado han alcanzado la fase de un uso especializado sensible. Naturalmente, me refiero al uso profesional de esta tecnología en los campos donde resulta ser un verdadero cambio de juego, por ejemplo, medicina, control de peso en la aviación, industria automotriz, etc., y como parte del proceso de fabricación y otras tecnologías. .

En mi opinión, durante los próximos 5 años, el mercado será testigo de la consolidación de sus numerosos jugadores, y en cuanto a la tecnología, habrá un aumento en la velocidad, un mayor desarrollo de materiales y una mejor integración con los métodos de producción tradicionales.

Deseo destacar 5 tendencias clave que, en mi opinión, tendrán lugar en la industria de la impresión 3D en los próximos 5 años.

Una pared de MakerBot Replicator 2. Foto de Michael Petch.

Desarrollo de granjas de impresión 3D

Incluso mientras hablamos, los fabricantes de impresoras 3D de escritorio a precios razonables están utilizando activamente las patentes SLA y SLS que caducan, etc. Junto con los fabricantes de impresoras FDM, tienen la intención de competir seriamente con las empresas que producen impresoras comerciales. ¿Cómo puede lograrse? La solución es simple: granjas de impresión o unidades de fabricación conectadas. Uno compra de 20 a 30 impresoras de escritorio baratas, las incorpora en un solo sistema y, por lo tanto, crea una maquinaria de bajo costo para la producción de piezas de lotes pequeños. Es un momento que cambia el juego.

Estoy convencido de que las pequeñas empresas adoptarán esta idea e invertirán mucho en granjas de impresión locales, proporcionando a los clientes acceso rápido a una producción a pequeña escala rápida y de bajo costo, como esos tipos.

Productos finales y repuestos

El desarrollo activo de la impresión 3D en metal y las importantes inversiones de GE son solo uno de los muchos ejemplos de la integración profunda y continua de tecnologías aditivas en la fabricación de productos finales. A diferencia de las tecnologías tradicionales, la impresión 3D permite reducir significativamente el peso de las piezas críticas debido a sus posibilidades prácticamente ilimitadas de crear formas geométricas. Este factor es particularmente crucial cuando se trata de sectores tales como la industria aeronáutica, automotriz y espacial, donde el potencial energético está inextricablemente vinculado al peso.

Prototipo 3yourmind para Deutsche Bahn. Foto de Michael Petch.

No se equivoquen, todavía hay muchos desafíos que enfrentar en el camino hacia la producción de productos metálicos de uso final a través de la impresión 3D, como la durabilidad. Pero la tendencia es clara.

Además de eso, el mismo interés en las tecnologías manifestadas por las grandes corporaciones permite acelerar considerablemente su desarrollo. Por ejemplo, Deutsche Bahn alienta a sus proveedores a comprar equipos de impresión 3D y fabricar piezas livianas solo a pedido, lo que garantiza una reducción drástica de los inventarios.

Obviamente, esta idea se adoptará aún más en otros campos, como la reparación de automóviles y electrodomésticos, donde las instalaciones de almacenamiento y la logística generan costos muy importantes que podrían optimizarse a través de la impresión 3D local personalizada.

Integración de tecnologías

Desde hace bastante tiempo, en DigiFabster hemos estado observando una clara tendencia resultante de los cambios en las condiciones del mercado y las solicitudes de los clientes: los clientes desean tener acceso a una amplia gama de servicios, desde soporte técnico y creación de prototipos hasta producción en masa, en un llave en mano en un solo lugar. Nuevas soluciones híbridas 3D / CNC que permiten beneficiarse de ambas tecnologías aparecen regularmente en el mercado.

El ejemplo de compañías como Protolabs muestra la forma en que una integración exitosa de todos los métodos de producción junto con la automatización del software rinde frutos y hace felices a los clientes.

Las fábricas totalmente automatizadas que albergan una gama completa de equipos, desde impresión 3D hasta maquinaria CNC, gestionadas por robots y software, obviamente representan el futuro hacia el que nos dirigen las empresas más importantes.

Instalación de Proto Labs en Reino Unido. Foto vía Proto Labs.

Evolucionando de la impresión 2D a la impresión 3D

Y, por último, la tendencia más controvertida pero crucial de los próximos 5 años, en lo que a mí respecta, es una transición gradual de las empresas / industrias de impresión 2D a los servicios de impresión 3D y el uso de esta tecnología en sus actividades.

HP fue una de las primeras compañías en pensarlo y lanzar su propia impresora 3D, lo que demuestra a todos que tiene la intención de hacerse cargo del mercado. Más tarde, vimos algunas redes importantes de distribuidores de suministros de oficina comenzar a considerar la impresión 3D como una forma de diversificar sus propios negocios. Comenzaron a proporcionar servicios de impresión 3D a su amplia red de clientes, tanto solos como a través de proveedores de servicios.

Refleja los cambios que están teniendo lugar. Y en nuestro mundo en rápido movimiento, 5 años es un plazo muy largo. Estoy seguro de que habrá muchos más cambios por venir y las tendencias que indiqué son solo la punta del iceberg.

La pregunta debe distinguir entre profesional o consumidor / aficionado. Existe una gran diferencia entre un avión no tripulado de grado de consumo, un avión no tripulado militar capaz de ataques mortales y un avión no tripulado de video profesional capaz de levantar MUCHO equipo de video más pesado que los drones de grado de consumo. Estas diferencias existen en la impresión 3D, solo desconozco los grados de diferencia debido a mi única exposición a las impresoras de grado de aficionado / consumidor.

No sé qué problemas se enfrentan en el nivel profesional de las impresoras 3D que cuestan cientos de miles de dólares. Construí mi Maker Farm Prusa i3v 10 “con una extrusora pequeña Bitough de Clough42. Me enseñé SolidWorks y arduino básicos para usar mi impresora, y pasé decenas si no cientos de horas realizando actualizaciones o diseñando piezas con más de 10 iteraciones.

La impresión 3D se ha inyectado en la cultura dominante a través de los medios de comunicación, pero han hecho grandes deservicios a los hechos y procesos de la impresión 3D. El mayor error es que puedes comprar una impresora 3D y luego comenzar a hacer cosas increíbles con poco esfuerzo o pensamiento. A diferencia de una impresora de papel tradicional, la impresión 3D puede llevar mucho tiempo crear un solo objeto. El tiempo que lleva imprimir, la precisión o el detalle de una impresión, y los esfuerzos involucrados en obtener un resultado satisfactorio son grandes conceptos erróneos sobre las impresoras 3D de grado de aficionado o de consumo.

Entonces comprende que una impresión demorará entre 30 minutos y 8 horas para objetos pequeños. Tú eres paciente. Entiendes que no es muy detallado. Estás bien con simplicidad. El último problema que sigue siendo un gran problema es obtener la configuración ajustada por objeto impreso. Por lo tanto, es posible que tenga que agregar una falda y soportes para imprimir bien el objeto A1, esto podría tomar varias ejecuciones y cambiar la configuración del tiempo o el archivo raíz entre cada impresión, luego el tiempo para imprimir cada uno, y finalmente obtendrá lo que desea, días después.

Luego imprime el objeto B2 y tiene que comenzar de nuevo con la configuración, etc. Lo bueno es que a menudo puede encontrar un punto ideal para comenzar que sea bueno o casi bueno para sus impresiones generales.

Explicar estos obstáculos a menudo pasados ​​por alto para ser propietario y operar una impresora 3D nos permite ver áreas donde las impresoras 3D pueden evolucionar en los próximos años. Nivelar su impresora pasó de ser un escándalo de tareas a una facilidad simple debido a las innovaciones de “nivelación automática” que utilizan un servo con un pequeño interruptor de botón, y una increíble codificación matemática intensa para encontrar las pequeñas variaciones en las alturas de la superficie de impresión, luego ajuste la impresión en el código de comando, en lugar de tener que alterar físicamente la impresora.

Una gran área de mejora serían los cambios de software y hardware. Hacer un cambio de hardware puede forzar la necesidad de cambios de software, tal vez esto sea más simple en el futuro.

Creo que la capacidad de imprimir más rápido pero no tan detallado o más lento pero más detallado puede ser una innovación útil en el futuro si aún no se está experimentando en la actualidad.

Con los iPhones de resolución 4k en el mercado, tal vez el futuro de la impresión en 3D utilizará dicho dispositivo para crear escaneos en 3D rápidamente o para diagnosticar ajustes para realizar los parámetros de la impresora en 3D.

Las aplicaciones industriales están a la vanguardia. El pasatiempo de los consumidores se desvanecerá de FDM eventualmente siguiendo su ejemplo. La tecnología estará disponible para los más aficionados pero siempre tendrá sus limitaciones. Todo lo que convierte a una industria tendrá sus limitaciones de alguna manera para los fines previstos. La impresión SLA parece ser el siguiente relleno, Big Pharma lo está eliminando y la industria médica está ampliando la tecnología mientras hablamos. Más dinero grande podemos sacudir un palo. Crear industrias es lo que hacen los grandes países. Bravo

Creo que es necesario mejorar mucho el proceso antes de que pueda adoptarse como una técnica de producción en masa. Continuaría apoyando otros métodos de fabricación en el campo de la creación de prototipos. Algo que estoy esperando es la aplicación de Industry 4.0 en el campo de la impresión 3D. Esto podría acelerar su transformación de la creación de prototipos a la producción en masa. Echa un vistazo a esta visión “AM factory of tomorrow” de Concept laser GmbH.

AM Factory of Tomorrow

Lo que espero que suceda es que las soluciones mejoren, los métodos mejoren, la tecnología mejore y las cosas que son complicadas y que se toman para siempre, se vuelvan ingeniosas y suaves.

Por ejemplo, comenzar una impresión sigue siendo complicado, a menos que ya haya marcado en la configuración de esa impresora con ese filamento y cama. E incluso entonces, a veces la impresión simplemente falla.

Hay muchas áreas listas para mejorar, para hacer que la impresión 3D sea más amigable para el consumidor. Estamos trabajando en ello, pero es un proceso lento.

La evolución en cualquier campo es simplemente el resultado de que las mejores ideas permanecen y las peores ideas se votan. Algunas veces la votación la realiza el cliente y otras veces los desarrolladores de tecnología.

Preguntar cómo evolucionará es pedir saber qué no se puede saber. Los resultados de todas las tecnologías de impresión 3D determinarán sistemática y lógicamente cómo evoluciona cada aplicación de tecnología.

Lo que no funciona para un campo o aplicación puede no representar un problema para otra aplicación. Entonces la pregunta es demasiado general. ¿Cómo evolucionará tu cuerpo en los próximos años?

Especulo que en el futuro cercano esta tecnología revolucionará por completo la fabricación. Hay un gran artículo que he leído y luego decidí unirme al campo de la impresión 3D: el mundo impreso