«La fabricació additiva és un somni perquè del no res construeixes la peça en l'eix Z»

 

Felip Esteve (FE): La fabricació additiva neix perquè abans, amb la tecnologia tradicional, només era possible  treballar amb material solid . Hi havien geometries impossibles de crear i era necessari implementar diferents processos com el mecanitzat, el fresat, la estampació, etc. La fabricació additiva és un somni perquè del no res construeixes la peça en l'eix Z, en l'eix vertical. Pots dissenyar gairebé el que vulguis, qualsevol tipus d'estructura o geometria perquè pots treballar des de  la base  i anar construint  per dins  la peça. 

 

José Antonio Jaldo (JAJ): Al principi es plantejava per verificar un disseny. Després, el següent pas va ser crear peces per poder-les acoblar i veure la funcionalitat d'un component  i poder-lo validar. Tot seguit ha vingut el procés de la fabricació de peces en sèrie per validar un producte. 

 

FE: En els propers 20 anys l'evolució d'aquesta tecnologia serà impressionant i s'implementarà també a la indústria. I tindrà aplicacions insospitades i molt transversals. Des de l'ús, que es podrà fer en una casa particular, com a “commodity” fins a una fàbrica. Airbus ja està fabricant amb tecnologia additiva peces pels seus avions. Grans corporacions com Siemens i General Motors també s'han fixat en aquesta tecnologia i en com la poden incorporar dins dels seus processos de producció.

JAJ: L'aplicació d'aquesta tecnologia s'imposarà allà on hi hagi una necessitat, com a la medicina. En el sector industrial també és una necessitat, perquè ha d'oferir el producte o una peça funcional el més ràpid possible al mercat. Pel sector consum també tindrà el seu espai, però trigarà més temps com, per exemple, per la joieria. És un sector molt específic que utilitza materials molt cars. 

 

FE: Són totes les tecnologies digitals que serveixen per desenvolupar producte de forma ràpida i flexible. No només referida a la fabricació additiva, sinó a allò que anomenem “ Advanced Manufacturing”, és a dir, fabricació avançada. S'hi pot aplicar la sensòrica, la robòtica, la simulació, etc.

JAJ: És una visió molt més amplia, no només la fabricació amb tecnologia additiva d'un producte per capes. És tot un concepte. Aquestes tecnologies han avançat molt i estan canviant sectors com la medicina. S'han establert determinats protocols i s'ha exigit transparència en els processos i, sobretot, una traçabilitat que garanteix que una peça fabricada compleix totes les condicions exigides pel fabricant per poder-la utilitzar. A tots els nivells, de temperatura, de material, de subministrament d'energia durant el procés de fabricació, etc.

Amb aquestes tecnologies es poden aplicar dissenys que abans eren impensables i, a més, amb funcions addicionals que les tecnologies convencionals no poden oferir.

 

FE: SEAT, per exemple, fabrica molts cotxes al dia. I, actualment, la característica de la fabricació additiva no és la rapidesa, sinó la personalització del producte. Els fabricants d'automòbils que utilitzen fabricació additiva no tenen per objectiu fer sèries, sinó per la diferenciació. Per exemple, Jaguar fa peces de fabricació additiva pel producte final, l'automòbil, perquè ven una sèrie limitada de cotxes amb els suports especials de fusta per recolzar els braços. 

 

JAJ: Per la medicina és una gran solució perquè simplifica les operacions i estalvia temps a l'hora de, per exemple, col·locar un implant a un pacient. I estem parlant de qualsevol implant, siguin bucals, ossis o els audiòfons, que s'estan fabricant a tot el món amb tecnologia additiva.

De fet, el rapid product manufacturing s'està introduint en la fabricació industrial, que cada cop és més personalitzada i realitzada a mida i en sèries curtes. Això fa que aquesta tecnologia ja sigui rendible.

FE: S'està utilitzant molt per crear peces de recanvi. Quan tens una sèrie antiga la fase logística desapareix, però algú pot necessitar una peça a qualsevol part del món. Només fent un escànner o tenint una referència de la peça es pot reproduir i enviar. També hi ha un àmbit d'aplicació que es desenvoluparà en els propers anys i és el referent al sector alimentari. Hi ha una empresa a Barcelona, NaturalMachines, que ja està creant productes alimentaris a través de processos de fabricació amb impressió 3D, per exemple, per fer pizzes, pastes, xocolata i tot el que siguin derivats del sucre. Ara ens sembla ciència ficció, però en un futur pròxim d'uns 15 o 20 anys tindrem a casa una impressora 3D de la mateixa manera que ara tenim un microones. A sectors poblacionals com el celíacs o els intolerants a la lactosa les impressores 3D els serà de molta ajuda. El difícil de tot això no és la tecnologia perquè ja hi és i només has de fer les combinacions pertinents. El difícil és convèncer els fabricants de matèria prima per exemple, llet, sucre, etc, per a que creïn el producte especial per aquesta tecnologia. La NASA també té impressores 3D per fer menjar a la nau especial quan estan en òrbita i per fabricar peces de recanvi.

Un altre línia d'investigació i desenvolupament són les estructures de material plàstic biocompatible amb cèl·lules humanes. Per exemple, a un cremat si li implanta l'estructura i a mesura que la pell va creixent i es regenera l'estructura desapareix. El següent pas és la creació integral d'òrgans com pulmons, fetges, cors i la idea és regenerar sang.

Per un altre costat, també s'estan fent en fabricació additiva motllos de pre-series per assaig amb plàstics durs.

 

[[{"type":"media","view_mode":"media_large","fid":"582","attributes":{"alt":"","class":"media-image","typeof":"foaf:Image"}}]]  [[{"type":"media","view_mode":"media_large","fid":"583","attributes":{"alt":"","class":"media-image","style":"font-size: 13.008px; line-height: 1.538em;","typeof":"foaf:Image"}}]]

 

FE: Per un costat estan les empreses de tecnologia de fabricació additiva com HP, que creen tecnologia per la indústria per poder utilitzar-la en diferents aplicacions. Per un altre costat estan els usuaris d'aquesta tecnologia com General Motors, que la necessita per les seves aplicacions. Aquí està la dificultat. En trobar una tecnologia de fabricació additiva que et serveixi pel teu procés productiu, tant a nivell de duresa com de prestacions que necessiti aquesta peça. I això és la feina que està fent els fabricants de tecnologia additiva, estan buscant allò que poden aportar a aquestes aplicacions. 

Pel que fa als fabricants de matèria prima els ha costat dedicar-se a l'additive manufacturing perquè, per exemple, quan treballes amb metalls els has d'atomitzar i és un procés molt car. Com a empresa t'hi pots dedicar si tens una fàbrica i uns clients importants. Ara estan baixant els preus de les matèries primes perquè cada cop hi ha més empreses que s'hi dediquen. Els materials es poden trobar més i en més llocs, i també hi ha més investigació en composites. 

 

JAJ: Efectivament, també és una manera d'estalviar costos logístics i maximitzar l'operativa d'un magatzem perquè ja no és necessari haver d'emmagatzemar referències de fa 10 o 20 anys i refer constantment els motllos, que no saps si utilitzaràs. Ara tens un fitxer, fabriques la peça i ja està. Per tant, està canviant totalment el sector industrial. I aquestes tecnologies formen part de la indústria o revolució 4.0 d'una manera essencial. A més s'ha de destacar que estalvies costos i pesos de les peces.

 

JAJ: Gairebé tots els metalls. Alumini, acer, titani, crom-cobalt, or, plata, coure. Amb els plàstics i termoplàstics també la gama és molt gran. 

 

JAJ: Sí, les dimensions de les peces fabricades poden ser molt més grans i molt més petites també. La tecnologia d'extrusió treballa amb ultrasons que poden crear nanopeces i l'estalvi resideix en el material, que acostuma a ser bastant car. 

FE: Un dels requisits de la indústria era disposar de safates de fabricació més amples per poder fabricar peces més grans. Per aquest motiu els fabricants ja estan desenvolupant màquines més grans, i també màquines hibrides, on poder aplicar diferents tècniques de fabricació alhora.

 

JAJ: No, hi ha màquines que processen només peces metàl·liques i altres materials plàstics i polímers. Són processos diferents i tecnologies diferents. Inclús les empreses que processen metalls utilitzen màquines diferents perquè els processos i la potència dels làsers utilitzats són diferents. 

 

JAJ: Abans de res, s'ha de diferenciar el que és el sector industrial, amb un tipus de màquines específic, i la recent irrupció de maquinària petita per treballar des de casa. La gent ha de tenir clar que aquestes impressores 3D low cost no poden substituir una peça fabricada industrialment. No compleixen cap requisit tècnic ni gaudeixen de cap protecció legal. Si tens un accident de cotxe l'assegurança se'n rentarà les mans si descobreix que has substituït una peça original per una altra feta amb una impressora low cost. En aquest sentit, encara hi ha un buit legal. Per tant, s'ha de situar molt bé cada tecnologia en la seva àrea d'aplicació. Tinguem en compte que les màquines de fabricació additiva industrial tenen  preus que  mes o menys van dels 50.000  a  500.000 €, mentre que les low cost costen entre 500 i 3.000 €.

FE:  Cal matisar que impressió 3D és el nom comercial i el nom tècnic és additive manufacturing. Les impressores low cost el que sí han ajudat moltíssim és a la divulgació i la formació de les persones vers a la impressió 3D i la fabricació additiva. Han ajudat molt. Fa deu anys fèiem una jornada i venien 30 persones, ara n'assisteixen 200 o 300. Ha democratitzat l'accés a aquesta maquinària. Això és important perquè a vegades la gent compra una impressora 3D, però després no la sap fer funcionar. S'ha de tenir clar que el que primer s'ha de fer és aprendre a dissenyar. El que sí és veritat és que els fabricants de les impressores 3D low cost tenen com objectiu convertir cada enginyer, arquitecte o dissenyador en un usuari  avançat per tal de poder validar dissenys, dimensions, etc.

 

[[{"type":"media","view_mode":"media_large","fid":"588","attributes":{"alt":"","class":"media-image","typeof":"foaf:Image"}}]]

 

 

JAJ: Estem molt enrere i hi ha molt camí per recórrer. El problema és que a Espanya el concepte és molt diferent perquè la inversió en aquestes tecnologies durant el procés de R+D+i es percep com una despesa. En canvi, a Alemanya es veu com a una innovació que els permet accelerar els processos i estalviar costos. És una inversió.

A més, aquest plantejament els resta competitivitat a les empreses espanyoles perquè el mercat ja no és nacional, sinó global. La conseqüència és que trigarà molt més a Espanya la introducció d'aquestes tecnologies en el procés productiu com a una metodologia més per fabricar.

FE:  A Espanya els equips instal·lats de fabricació additiva només representen l'1,3% del total. A França, el 3,% i a Itàlia el 3,4%. Alemanya, el 8,7%. Malgrat tot, aquesta mentalitat «espanyola» ha evolucionat molt ràpidament en els darrers cinc anys perquè ja hi ha moltíssimes més jornades, fires i webinars. Les pimes, que representen el 90% del teixit empresarial espanyol, estan veient les possibilitats a aquestes tecnologies. Però és molt important destacar que la fabricació la pots fer en qualsevol país del món. No necessites tenir la màquina aquí. Per exemple, hi ha moltes empreses que fan la peça a la Xina.

 

JAJ: ASERM és una associació que vàrem crear fa 10 anys amb la finalitat de donar-li més transparència i més visibilitat a la nostra activitat. Ens trobàvem que anàvem a les fires i estàvem repartits, molt malament presentats i no teníem un lobby. En canvi, altres països com Portugal i Itàlia que hi anaven agrupats. Així mateix la idea és crear un nucli que faci valer el seu pes davant de les administracions i de la indústria, més concretament, en el procés de R+D+i. Malgrat que es parla molt de la realitat virtual, el producte físic és una peça clau en el procès del desenvolupament. Ni s'ha substituït ni se se substituirà perquè fan falta prototips físics per comprovar el que és el producte en sí, l'acoblament i fer proves. D'aquesta manera pots verificar diverses fases del desenvolupament, si estàs utilitzant un bon material o no.

A ASERM hi formen part empreses, centres d'R+D+i i universitats. Han d'estar representats tots els agents del sector perquè cadascun d'ells porten a terme diferents funcions.

 

FE: Des de l'any 2005 en què es va fundar ASERM hem desenvolupat projectes sobretot de R+D i també d'innovació. Un dels projectes més destacats va ser el projecte IBER-RM, dut a terme entre 2009 i 2011, que va incloure a 27 entitats i empreses per potenciar el desenvolupament de la tecnologia espanyola. Es van investigar diferents àmbits, com materials, processos i software.

JAJ: Un altre activitat important és que formem part del Comitè Internacional de Normalització ISO i del grup de treball d'Additive Manufacturing d'Aenor.