Desde 1913 la Industria Automotriz ha sido un referente de innovación en la fabricación moderna, debido a la primera línea de montaje móvil para la producción en masa de un automóvil, instalada por Henry Ford, fundador de Ford Motor Company, generando un gran impacto en el tiempo de desarrollo, pasando de 12 horas para la fabricación de un automóvil a solo 2 horas con 30 minutos.
Desde ese momento histórico, el ritmo de cambio e innovación ha continuado acelerándose y la Impresión 3D ha jugado un papel fundamental, abriendo puertas a la creación de nuevos diseños, logrando componentes más seguros, ligeros y resistentes, con plazos de entrega más cortos y generando menos costos.
La manufactura aditiva (AM) o impresión 3D ya se ha utilizado durante un tiempo en la industria automotriz. En 2015 los vehículos de motor constituían el 16.1% del mercado de la impresión 3D, según Wohlers Report 2015. Al inicio las aplicaciones de esta tecnología se centraban en la fase de diseños de automóviles, sin embargo, en la actualidad, los fabricantes de autos de todo tipo están implementando la impresión 3D en otras áreas, como en las piezas heredadas, las herramientas personalizadas y el inventario digital.
Actualmente la manufactura aditiva se está utilizando para producir automóviles completos, desde autos de concepto utilitarios, automóviles eléctricos, deportivos, y hasta vehículos diseñados específicamente para ayudar a la investigación científica.
¿Cómo funciona la manufactura aditiva?
El proceso de manufactura aditiva comienza con un diseño de pieza tridimensional generado por computadora, este archivo se descarga a la computadora que incluye la máquina de aditivos (impresora 3D) y se corta electrónicamente en capas extremadamente delgadas.
La máquina extiende una capa fina y uniforme de metal sobre la placa de construcción, un láser controlado por computadora u otra fuente de energía sinteriza o derrite esta delgada capa de metal siguiendo el camino que corresponde al diseño 3D. El proceso de estratificación se repite hasta que se desarrolla la pieza por completo.
Impresión 3D para inventario digital
Para la industria manufacturera a nivel global, la gestión de la cadena de suministro, la producción y el almacenamiento de piezas de repuesto representan un problema, debido a que estas piezas se han almacenado tradicionalmente en estantes después de haber sido desarrolladas junto con los componentes utilizados en los ensamblajes de producción originales, de manera que muchas de estas piezas no se utilizarán, por lo que ocupan suficiente espacio durante años, volviéndose obsoletas y generando pérdidas para los fabricantes.
Es en este contexto donde entra el inventario digital, donde los archivos digitales se envían de forma segura a las impresoras 3D para crear piezas de automóviles bajo demanda, generando dos beneficios: entrega más rápida de piezas a los clientes y menor huella de carbono del transporte.
El fabricante alemán Porsche, desarrollaba y almacenaba piezas de repuesto para sus autos clásicos, sin embargo, debido a la baja demanda, utilizaron un inventario digital enlazado a tecnología de impresión 3D para desarrollar piezas de metal y plástico bajo demanda.
Impresión 3D de piezas antiguas
En la industria automotriz es todo un desafío encontrar y recrear piezas de repuesto para automóviles clásicos. La manufactura aditiva (AM) ofrece una solución para estos casos, con lo que permite a las empresas satisfacer las demandas de los clientes más rápidamente y así diferenciarse en el mercado.
Un fabricante de la industria automotriz, aeroespacial y petroquímica, buscaba una forma de seguir siendo competitivo en el mercado, entonces uno de sus clientes le presentó la oportunidad perfecta para lograrlo.
Era necesario restaurar el carburador original de un automóvil clásico de los años 30, un desafío que no se había logrado hasta el momento. El fabricante, decidió dar un salto a la impresión de metales en 3D, por lo que comenzaron haciendo ingeniería inversa al carburador utilizando tecnología de escaneo 3D e imprimiendo un modelo 3D.
Impresión 3D para herramientas personalizadas
A menudo se genera la necesidad de crear componentes únicos y complejos para la mejora continua en el rendimiento de los vehículos. Con la manufactura aditiva (AM) las piezas y herramientas se pueden diseñar para un auto o conductor en específico, por ejemplo, los prototipos de autos y bicicletas de carreras en el mundo de los deportes.
En este caso, los vehículos se fabrican a medida para maximizar el rendimiento en la pista y ser mejores que la competencia, por lo que existen dos aspectos clave para el éxito: la velocidad con la que se puede modificar el diseño de un nuevo componente y el tiempo que se tarda en manufacturar.
El equipo de carreras de motocicletas de Moto2 TransFIORmers, está utilizando la impresión 3D para su nuevo diseño de suspensión delantera. Este enfoque ofrece una pieza de titanio de suspensión delantera de horquilla única en su tipo, desarrollada en muy poco tiempo. Como resultado, la horquilla es un 40% más ligera y rígida que cuando se crea con otros materiales y métodos tradicionales.
La impresión 3D es una tecnología que está generando grandes resultados dentro del Sector Automotriz, logrando grandes beneficios a los fabricantes y brindando la oportunidad de desarrollar componentes automotrices más innovadores, ahorrando recursos clave a los fabricantes.
El Centro de Innovación Industrial para el Sector Automotriz Tlalnepantla brinda acceso a tecnologías 4.0 a las empresas del Sector Automotriz y otros sectores estratégicos, a fin de que comiencen a implementar procesos de fabricación innovadores que les permitan ser más competitivas. Si deseas conocer más sobre los servicios de impresión 3D del CIIA Tlalnepantla, te invitamos a descargar nuestro Catálogo servicios especializados en nuestro sitio web.