Per què la impressió 3D representa el futur?

Amb el desenvolupament de nous materials i processos, la impressió 3D pot tenir un impacte profund en la sostenibilitat i l'eliminació de residus.

El potencial de la impressió 3D i la fabricació additiva és tan gran que pot capgirar la indústria manufacturera tal com la coneixem. El canvi més evident serà la producció localitzada, que pot substituir o substituir la fabricació distribuïda tradicional. Un altre canvi important és la capacitat de personalització.

A més de subvertir la fabricació tradicional, la impressió 3D també millorarà la sostenibilitat mitjançant l'ús de materials no petroquímics. Els nous materials seran més barats i més fàcils d'adquirir, la qual cosa reduirà els costos de fabricació. Aquests costos més baixos també afectaran el cost dels sistemes d'emmagatzematge, transport i transport de materials.

Font de la foto: Unsplash

Què és la fabricació additiva?

La fabricació additiva és el procés de fabricació d'objectes apilant materials capa per capa (normalment plàstic o pols metàl·lic). Aquests objectius poden ser en realitat qualsevol cosa. Sempre que el model 3D es pugui dissenyar al programari, es pot imprimir.

Per què la fabricació additiva és subversiva?

En la fabricació tradicional, hi ha diversos passos per concebre, dissenyar i desenvolupar productes. En primer lloc, els dissenyadors han de dissenyar plànols. A continuació, l'organització ha de contactar amb la fàbrica i els proveïdors de materials. Aleshores, la fàbrica produirà una mostra de l'equip i la retornarà a l'organització (això pot trigar diverses setmanes, sobretot si la fàbrica és a l'estranger). Si cal ajustar la mostra, aquest procés s'ha de repetir per canviar setmanes en mesos. Un cop es tracti de la producció en massa, els directors de fàbrica supervisaran persones o robots a la línia de muntatge per completar la producció. El producte acabat s'envia de nou a l'organització.

Compareu-ho amb la fabricació additiva. Encara que els dissenyadors encara necessiten plànols. Tanmateix, no cal posar-se en contacte amb la fàbrica per produir mostres i realitzar una producció en massa. Tots dos es poden fer internament mitjançant diverses impressores 3D amb l'ajuda de distribuïdors de pols de plàstic o metall. El temps necessari per al producte des del concepte fins al llançament és només una petita part del passat.

Per a les organitzacions petites sense capacitat de producció, les fàbriques sempre existiran per a la producció en massa, però la capacitat de produir mostres sense subcontractació pot estalviar molt de temps a l'empresa.

Producció sostenible

Una de les millors coses de la impressió 3D és la increïble varietat de materials que podem triar. Això significa que és possible la transició d'un procés de fabricació insostenible a un procés de fabricació més sostenible sense actualitzar l'equip; això és el que han de fer les empreses quan s'enfronten a una pressió creixent.

Actualment, el major obstacle ambiental en la fabricació d'additius metàl·lics és el procés d'atomització de la pols. Les dues principals formes d'atomització són el gas i el plasma, que consumiran molta energia i provocaran grans danys al medi ambient.

Per tant, s'estan desenvolupant nous processos per afrontar aquest repte. Per exemple, les variants de l'atomització de plasma basada en microones poden recuperar materials usats amb un rendiment proper al 100% mentre s'utilitzen menys energia que l'atomització de gas o plasma. També s'estan desenvolupant materials de resina per ajudar a emmagatzemar i reciclar de manera segura els condensats metàl·lics i reduir els residus que generem. Fins i tot podem fer filaments de plàstic reciclats a casa.

Totes aquestes tecnologies ens permeten utilitzar els abocadors de residus domèstics sense dependre de la producció estrangera i la mineria. El que aconseguim és un cicle de producció sostenible. Les empreses compren materials fets amb residus de fabricació additiva, imprimeixen els seus productes en 3D i després venen els seus nous residus als fabricants de pols reciclada.

A més, els materials de base biològica com el PA11 elaborat amb llavors de ricí i oli de ricí són cada cop més populars. Això significa menys mineria de metalls i fabricació de plàstics. En el futur, la impressió 3D utilitzarà diversos materials.

Fabricació intel·ligent

Les tendències emergents actuals inclouen la personalització de la fabricació additiva en el flux de treball de l'organització. En aquesta fase de desenvolupament, les empreses encara estan intentant entendre com combinar la impressió 3D amb les tecnologies existents. Quan es produeixen problemes sense control manual, l'aprenentatge automàtic pot jugar un paper en la correcció d'errors i errors en el procés de producció. Aquesta "fabricació intel·ligent" millorarà significativament l'eficiència de la producció, l'escala i el procés utilitzat per dissenyar productes multiindustrial.

Aplicacions mèdiques

De cara al futur, veurem la impressió 3D més integrada a la indústria biomèdica. De fet, això ja està passant. Ja no és només un somni poder imprimir implants i dispositius específics per a pacients (anomenats bioimpressió), que també és la següent frontera. S'estan desenvolupant nous materials per ajudar a gestionar fàrmacs, fabricar teixits biològics i, finalment, imprimir òrgans implantables.

El futur de la impressió 3D és brillant

La impressió 3D és el futur. Un futur que té un profund impacte en la sostenibilitat i l'eliminació de residus. La velocitat de desenvolupament de la impressió 3D o la fabricació additiva és sorprenent. Originalment només imprimia figures en 3D senzilles, s'ha convertit en una nova tecnologia innovadora utilitzada per la indústria i el món acadèmic.

Ara, podem veure que s'estan formant nous materials i processos d'atomització beneficiosos per al medi ambient terrestre. Els departaments mèdics utilitzen la impressió 3D per produir implants i dispositius específics per a pacients. La producció de mostres es completarà internament en lloc de dependre de fàbriques a l'estranger. Com més avenços hem fet, més clar és que el futur es basa en la fabricació additiva.