De prototipos a proteínas, la impresión 3D está tomando impulso para las empresas

El proceso de impresión 3D está cambiando rápidamente la forma en que los empresarios piensan sobre sus ciclos de producción. Históricamente, la impresión 3D se ha utilizado para acelerar el proceso de creación de prototipos, pero a medida que la tecnología ha evolucionado, la impresión 3D se ha abierto paso en grandes industrias como la aeroespacial y la biomédica. Y está creando algunos resultados innovadores.

Mientras que las impresoras 3D aún tienen un largo camino por recorrer antes de ser perfeccionadas, su mayor adopción por parte de compañías grandes y pequeñas ha marcado un cambio en el pensamiento para las empresas, tanto en las fases de diseño como de producción. Para obtener más información sobre cómo la tecnología de impresión 3D está afectando a los negocios actuales y hacia dónde va en el futuro, Mobby Business habló con ingenieros y empresarios sobre las posibilidades que ofrecen las impresoras 3D.

Impresión 3D

Primero, ¿qué Qué es la impresión 3D? Es el proceso mediante el cual los modelos digitales tridimensionales se convierten en objetos físicos utilizando una impresora 3D. Al trabajar en conjunto con un programa informático, la impresora 3D lee un archivo .STS digital en una computadora y luego utiliza un filamento o una resina para representar la representación digital en material tangible, capa por capa.

Las impresoras 3D emplean una variedad de materiales , incluidos plásticos y polímeros, acero, titanio, oro y cerámica. Esta versatilidad significa que los modelos impresos en 3D se pueden usar para todo, desde esculturas artísticas hasta componentes de aviones. Algunas impresoras 3D pueden incluso imprimir proteínas y productos químicos, permitiendo que los dispositivos creen alimentos y medicinas.

"No creo que haya un componente hecho hoy que de alguna manera no sea tocado por la impresión 3D de alguna manera u otra, ya sea directa o indirectamente ", dijo Mark Cola, presidente y CEO de Sigma Labs, compañía de impresión y aseguramiento de calidad 3D.

La mayoría de los expertos coinciden en que los principales desarrollos de la impresión 3D están a solo unos años, y estos avances revolucionarán la forma en que pensar en la fabricación y sus cadenas de suministro. Primero, echemos un vistazo a algunas de las formas en que las empresas ya utilizan impresoras 3D.

Aplicaciones para impresoras 3D

Creación de prototipos

Uno de los usos más antiguos para impresoras 3D es la creación rápida y eficiente de prototipos. Desde que las impresoras se inventaron en 1983, las empresas han empleado la impresión 3D para obtener un modelo viable de su producto final deseado, ya sea para probar el concepto o presentarlo a futuros inversores.

"Antes de llamarlo impresión 3D, se llamó prototipado rápido ", dijo Greg Paulsen, director de ingeniería de proyectos para el fabricante de terceros Xometry. "Solía ​​verse como una forma de acercarse lo suficiente a un modelo funcional".

Ahora, eso está cambiando. Mientras que los empresarios aún usan con gusto la impresión 3D para prototipos, la tecnología se ha vuelto más accesible y adaptable, lo que lleva a nuevas aplicaciones.

Fabricación de bajo volumen

Aunque las impresoras 3D pueden moverse lentamente, son hábiles para cumplir -volume producción necesita. Al igual que con el prototipado, si un emprendedor está listo para lanzar un nuevo producto y no está seguro de la demanda, puede imprimir una pequeña cantidad para probar las aguas. La producción de bajo volumen también es común cuando se trata de dispositivos médicos, por ejemplo, cuando los fabricantes crean, prueban y rediseñan sus productos para su optimización.

"Cuando las pequeñas empresas desarrollan nuevos productos y necesitan hacer 50 partes para probar, o simplemente para llevar a una feria comercial, la fabricación de herramientas para la fabricación tradicional puede ser muy costosa ", dijo Doug Collins, propietario de Avid 3D Printing. "Puede que no tengan el capital para abordar [la fabricación tradicional]. Las impresoras 3D permiten una producción de bajo volumen sin tanta inversión, por lo que pueden ahorrar ese capital para otras cosas importantes, como el marketing".

Partes mecánicas

Otro uso beneficioso para las impresoras 3D es la creación de piezas mecánicas, ya sea para la venta en grandes industrias o para reparaciones personales. Muchos productos de impresión 3D no se venden directamente a los consumidores, sino que las empresas (o contratistas externos) los crean como componentes en un proyecto más grande. Un ejemplo es la boquilla de combustible impresa en 3D de GE Aviation, que se agregará a los motores de avión CFM LEAP de la compañía.

Las pequeñas tiendas de máquinas o personas que buscan realizar reparaciones en el hogar también pueden emplear las mismas técnicas para sus proyectos. La impresión 3D ha hecho que sea mucho más fácil reproducir piezas para máquinas que podrían dejar de estar en producción o que tardarían demasiado en llegar.

"Crecí en un pequeño pueblo de unas 5.000 personas. Mi padrastro es mecánico. y a menudo necesita obtener partes específicas que no están disponibles de inmediato ", dijo Brent Hale, propietario del sitio web de revisión de impresión 3D 3D Forged. "En lugar de tener que salir de la ciudad para conseguir una pieza, o en lugar de tener que esperar semanas para que entre una pieza personalizada, si mi padrastro o la pequeña tienda de hardware local tiene una impresora 3D, puede comprar el esquemas imprimibles para la parte que necesita directamente del fabricante, o los diseña él mismo, cárguelos en la impresora 3D y obtenga su nueva pieza sin tener que abandonar la ciudad o esperar semanas para que le envíen la pieza. "

Biomédica

Un aspecto particularmente interesante de la impresión 3D es la capacidad de imprimir dispositivos biomédicos diseñados específicamente para personas. Por ejemplo, algunas compañías están desarrollando prótesis personalizadas impresas en 3D para amputados; estas prótesis están diseñadas para ser mucho más cómodas para el usuario.

"[Los ingenieros biomédicos son] componentes de impresión en 3D para las personas que mejor se ajustan a sus características que los componentes disponibles en el mercado", dijo Cola. "Creo que donde ves que esta tecnología va más hacia el lado atlético y de rendimiento del negocio, donde los atletas recuperan por completo sus niveles de rendimiento después de las lesiones o incluso mejoran sus niveles de rendimiento con componentes 3D adaptados a sus necesidades".

Otros usos notables de la impresión 3D en el ámbito de la atención médica son los esfuerzos constantes para desarrollar órganos imprimibles para pacientes que necesitan trasplantes y la impresión de productos químicos y proteínas para desarrollar nuevos medicamentos.

Diseño

Cuando los ingenieros diseñan producto, deben tener en cuenta las limitaciones del proceso de producción. Las impresoras 3D son capaces de crear piezas que anteriormente no serían alcanzables con las técnicas de fabricación tradicionales. Esto abre un mundo completamente nuevo en la fase de diseño, que puede conducir a productos y componentes mejores y más eficientes.

"Creo que la parte más emocionante desde el punto de vista de la ingeniería es cómo cambia nuestro proceso de pensamiento para diseñar piezas". Collins dijo. "Tenemos este nuevo enfoque de diseño. Es un momento emocionante desde la perspectiva del diseño".

"Abre tu mente a todo lo que puedes hacer con él", dijo Paulsen. "Realmente me gustaría sacar esta tecnología del pedestal y decir: 'Este es un proceso de fabricación normal', como cualquier otra cosa."

Copyrights e impresión 3D

A medida que proliferan las impresoras 3D, los medios de fácil la reproducción de propiedad intelectual protegida también lo hace. Roy Kaufman, director administrativo de nuevas empresas en Copyright Clearance Center, es un abogado especializado en derecho de autor y patentes, y advirtió que la industria manufacturera podría estar acercándose a su "momento Napster". Con esto, quiso decir la experiencia de la industria del entretenimiento cuando la música y las películas se podían reproducir y piratear rápidamente en Internet.

"Creo que vamos a ver, como vemos con casi todas las tecnologías, suceden dos cosas: Las cosas se ponen más baratas, y mejoran ", dijo Kaufman. "A medida que mejora la calidad de las impresoras, los materiales disponibles para imprimir mejoran y, a medida que los costos bajan, se llega a ese momento: 'el momento de Napster'. [Es decir] cuando los medios de reproducción ahora son tan difusos, la capacidad de reproducir a bajo costo se había extendido tanto, que ya no se pueden aplicar realmente sus derechos de manera totalmente efectiva con las leyes de propiedad intelectual [IP] existentes ".

Ese momento podría venir tan rápido como en tres años, dijo, o podría no llegar en absoluto. Sin embargo, el mero hecho de que las impresoras 3D se hayan extendido tanto hace que sea un escenario plausible que requiere una planificación estratégica adecuada, dijo. Kaufman sugirió aislar a su compañía garantizando su cadena de suministro y la calidad del producto que la acompaña.

"[El consumidor] podría pagar una prima por las garantías de la cadena de suministro", dijo, "pero ellos quieren sepa que no es solo una cuestión de cómo se ve [el producto], sino que es correcto. Las pruebas y la certificación serán más importantes. "

Dentro de estos desarrollos importantes, también hay oportunidades. La impresión en 3D permitirá a los fabricantes licenciar los derechos de sus diseños, que podrían descargarse al licenciatario para su impresión en 3D. La tecnología también podría acercar los niveles de producción a la demanda, ahorrando así en costos de producción, envío y almacenamiento.

"Si observa una farmacia típica, por ejemplo, tiene todos estos medicamentos con fecha de caducidad y "Espero que alguien entre y necesite una prescripción antes de tener que tirarlo", dijo Kaufman. "Pagan para almacenarlo, pagar para guardarlo y tal vez incluso tener que guardarlo en un almacén central.

" Pero imagine [que] su CVS local puede imprimir todo bajo licencia, [y] obtener los productos químicos del farmacéutico compañía, y tal vez incluso [la] máquina. La compañía no tiene que hacer cosas que nunca se puedan tomar, nunca tiene que enviarlas y nunca tiene que almacenarlas. Todo puede fabricarse según sea necesario. "

Todavía no se conoce cómo evoluciona la impresión 3D, pero todos los expertos que hablaron con Mobby Business coincidieron en una cosa: lo que el mundo ha visto de la impresión 3D hasta ahora es solo el comienzo.

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