La tecnología digital 3D está teniendo un gran impacto en la industria de la automoción. En un sector donde la innovación tecnológica es una necesidad constante para mantener la competitividad, el desarrollo de la impresión 3D va a marcar la diferencia en los próximos años debido a los grandes beneficios que aporta en cuanto a sostenibilidad económica y productiva.
El modelado por deposición fundida (FDM, Fused Deposition Modeling), la cada vez más popular impresión 3D, nace a finales de los años 80 del siglo pasado. De hecho, Ford utiliza esta tecnología desde entonces en el diseño de vehículos en la fase de prototipo, pues se trata de una forma rápida y efectiva de disponer de los componentes físicamente antes de su producción final.
En 2005, el profesor Adrian Browyer impulsó el proyecto RepRap, un movimiento de alcance mundial a través de la autorreplicación de impresoras 3D mediante código abierto, que acercó la FDM a un objetivo más de consumo, y esto abrió un nuevo mundo de investigación para la ingeniería.
Con los métodos tradicionales de diseño, un ingeniero crea por ordenador la maqueta de la pieza de automóvil, y debe esperar meses a que se construya el prototipo. En cambio, la impresión 3D acorta los plazos, hasta el punto de que cualquier elemento está disponible en unos pocos días o sólo horas, incluso el modelo a escala de un coche completo, y a menor coste.
Los termoplásticos en la impresión 3D
Las especificaciones de la pieza se transfieren desde el programa de diseño al ordenador de la impresora, que imprime una capa de material cada vez, apilándolas gradualmente hasta formar un objeto 3D completo. Los termoplásticos como el polipropileno (PP) son un material idóneo para el desarrollo de la impresión 3D, herramienta fundamental en la estrategia de la industria automotriz para reducir el peso de los vehículos.
El polipropileno es el plástico más utilizado en la fabricación de automóviles por su ligereza, resistencia a la abrasión y su capacidad para absorber impactos, además de su solidez y flexibilidad. Con el fin de sacarle partido a todas sus cualidades, algunos fabricantes de impresoras 3D han desarrollado derivados del PP, los simili-propilenos, para reforzar sus propiedades físicas y mecánicas.
La tecnología 3D en el sector automotriz está en plena expansión. El informe Automotive 3D Printing Market Size Future Prospective and Rapid Technological Advancements, de Acumen Research and Consulting (ARC) prevé un crecimiento del mercado de la impresión 3D en la automoción a un ritmo del 24,6% CAGR (Compound Annual Growth Rate) hasta 2026, cuando su valor de mercado será de 3.900 millones de dólares.
La impresión 3D permite trabajar con secciones más delgadas, diseños más personalizados y adaptados a las necesidades, así como probar distintas versiones de manera rápida y económica.
Coches más ligeros y personalizados
Las grandes marcas automovilísticas, como Volkswagen, BMW, Jaguar o Land Rover están utilizando la tecnología 3D para reducir el peso de sus vehículos y los costes de producción. Audi desarrolló en 2015 un proyecto de impresión 3D para evitar tener que fabricar y enviar a todo el mundo piezas concretas. La impresión a demanda elimina la producción en serie de elementos determinados, lo que ahorra mucho dinero en mantenimiento de stocks. Esto es aplicable también para la fabricación de piezas de recambio.
Rolls Royce imprimió más de 10.000 piezas para la producción y personalización de los modelos Phantom. Koenigsegg realiza de manera íntegra el turbo de su modelo One:1 mediante impresión 3D, lo que da como resultado una pieza de menor espesor, y mejor aceleración y cuidado en el flujo de gases.
El desarrollo de la tecnología 3D está teniendo un impacto en la manera en que las compañías se relacionan con sus clientes. El software de personalización Twikit de MINI otorga a los compradores un control total sobre el diseño de su coche. Pueden personalizar elementos tanto del interior como del exterior, con un amplio rango de fuentes, modelos e imágenes, y revisar el resultado mediante visualización 3D. La impresión 3D lo hace no solo posible, sino que además sea asequible.
Se trata de innovaciones consolidadas en el mercado, pero los departamentos de I+D+I de los fabricantes siguen profundizando en el potencial de una tecnología llamada a revolucionar la industria de la automoción. Existen proyectos y coches conceptuales impresos completamente en 3D, como el EDAG Light Cocoon, el Stati de Local Motors (compuesto por únicamente 50 piezas, se imprime en menos de 24 horas), o el LSEV de la firma italiana XEV (eléctrico, con 57 componentes, pesa solo 450 kg).
En la Universidad Sacramento State opera un bus autopilotado, al que han bautizado como Olli, casi enteramente impreso en 3D, con capacidad para ocho pasajeros, que alcanza los 40 km/h, y tiene una autonomía de más de 160 kilómetros.
Como proveedor mundial para la industria de la automoción, Knauf Industries Automotive está adaptando sus procesos productivos a las necesidades del sector. Por eso, hemos creado un laboratorio de innovación, el IDLab, donde las tecnologías más punteras se aplican en la búsqueda de las mejores soluciones para nuestros clientes, entre ellas la impresión de modelos en 3D.