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Nuevos materiales para la fabricación aditiva


Los nuevos materiales blandos y flexibles están tomando protagonismo con posibles aplicaciones en diversos sectores.

Nuevos materiales para la fabricación aditiva Foto: Tecnalia

La consultora Alcimed sobre innovación y desarrollo de nuevos mercados, ha dedicado un estudio sobre las materias primas para la fabricación aditiva en el campo industrial.
El mercado de la fabricación aditiva (venta de máquinas, consumibles y servicios) representó más de 5 mil millones de dólares en 2015. Con una tasa de crecimiento anual de más del 25% en los últimos años, el mercado se espera que llegará a más de los 15 mil millones en 2020, siendo la mayoría de los ingresos generados por las tecnologías en torno a los materiales plásticos. Sin embargo, este predominio irá desvaneciéndose para dejar más espacio a los metales, sin olvidar otros materiales que van apareciendo.

La impresión en 3D de piezas de metal ha crecido debido a que tiene un interés real en la industria. Es el caso, por ejemplo, del sector aeroespacial, donde reemplaza el mecanizado de piezas de geometría compleja. Más allá de la aeronáutica y de los materiales que se han mencionado, se consideran ahora otras materias primas. Entre las más impactantes, el hormigón, que podría revolucionar los métodos de construcción, o la cerámica, con muchas aplicaciones en la industria aeroespacial.

También materiales blandos

Probablemente, los nuevos materiales blandos y flexibles están tomando protagonismo con posibles aplicaciones en diversos sectores. Veamos algunos:

- Biomateriales para la reconstrucción de tejidos u órganos en el sector de la salud.

- Los polímeros flexibles tales como silicona que se pueden utilizar para hacer réplicas de los órganos para simular procedimientos quirúrgicos y para el entrenamiento del personal. Este tipo de polímero presenta también un gran potencial en aeronáutica para depósitos en junturas complejas, así como para la producción directa de conjuntos multimateriales permitiendo evitar el ensamblaje o la unión de las operaciones.

- Alimentos para la creación culinaria o la producción industrial.

Una de las ventajas de la fabricación aditiva con estos materiales blandos es que la misma máquina se puede adaptar a diferentes materiales (silicona, látex, poliuretano, ...) y cubrir varias aplicaciones. De hecho, estos materiales precisan generalmente máquinas tipo FDM estándar donde el cable es reemplazado por la aportación de líquidos más o menos viscosos que permiten una variedad de materiales muy importante. Cabe señalar que queda superar barreras tecnológicas tales como el control del material y su polimerización para garantizar la calidad de impresión y la homogeneidad de la estructura.

A partir de que los nuevos materiales requieren conocimientos específicos, los proveedores de materias primas están ganando importancia. De hecho, para la impresión metálica, las principales técnicas residen en las máquinas láser, mientras que para los materiales tales como polímeros, es el control del proceso lo esencial; la máquina viene simplemente a depositar capas del material que se unirán a la perfección gracias a las propias propiedades de la materia.

Nuevas estrategias comerciales

Con el fin de crecer en este mercado, los proveedores de materias primas están tratando de invertir principalmente en el desarrollo de las tecnologías de impresión dirigidas a aplicaciones finales. Por consiguiente, estos proveedores tienden a tomar la iniciativa para desarrollar asociaciones con los fabricantes de máquinas con el objetivo de diseñar soluciones específicas. Se encuentran así directamente en contacto con el utilizador último para configurar nuevas aplicaciones, algo bastante nuevo en el campo de la fabricación aditiva. Es el caso, por ejemplo, de Bluestar Silicones, que va más allá de su papel histórico como proveedor de silicona, al involucrarse en proyectos de colaboración en materia de salud para el desarrollo de un prototipo de impresora 3D para la creación de implantes