A fabricación aditiva (FA) é unha tecnoloxía emerxente e alternativa aos procesos de fabricación convencionais que, por medio da deposición sucesiva de camadas de material, permite construír obxectos directamente a partir dun modelo CAD (deseño asistido por ordenador) da peza, e resulta prometedora para sectores estratéxicos como o aeroespacial, a automoción e a enerxía.

Esta modalidade de fabricación permite, entre outras cousas, prescindir de ferramentas e utensilios, reproducir calquera xeometría por moi complexa que sexa, ofrecer unha resposta inmediata e personalizar cada peza (customización). Hoxe en día, esta tecnoloxía permite fabricar pezas completamente funcionais cun alto valor engadido, o que está a convertela nunha gran competidora dos tradicionais procesos de mecanización e axuste.

Na actualidade, esta tecnoloxía forma parte das tecnoloxías 4.0 que permiten a posta en marcha de fábricas intelixentes, aquelas que son capaces dunha maior adaptabilidade ás necesidades e máis flexibilidade nos procesos de produción.

Procesos de FA na industria

Dentro da fabricación aditiva atopamos un amplo abano de procesos que permiten fabricar pezas con diferentes materiais, calidades e aplicacións. O Comité F42 sobre Tecnoloxías de Fabricación Aditiva da ASTM internacional estandarizounos en sete categorías[1]:

  • Material extrusion: proceso de fabricación aditiva en que o material se distribúe selectivamente a través dunha boquilla ou orificio.
  • Material jetting: proceso de fabricación aditiva en que as gotas do material que se vai construír se depositan selectivamente.
  • Binder jetting: proceso de fabricación aditiva en que un líquido actúa como axente de unión ao ser depositado de xeito selectivo entre o material en po que se pretende unir.
  • Sheet lamination: proceso de fabricación aditiva en que se unen láminas de material para formar a peza final.
  • Photopolymerization: proceso de fabricación aditiva en que un líquido fotopolimerizado é curado de xeito selectivo mediante polimerización activada por luz.
  • Powder bed fusion: proceso de fabricación aditiva no cal a enerxía funde de xeito selectivo o material depositado nun leito de po.
  • Directed energy deposition: proceso de fabricación aditiva en que a enerxía térmica, xerada por distintos sistemas, se emprega para fundir o material que se está a depositar sobre unha superficie.

Un aspecto fundamental no desenvolvemento destas tecnoloxías é a fonte térmica que empregan para depositar cada camada de material, sendo o láser unha das máis utilizadas. Así, as tecnoloxías de fabricación aditiva por láser son as máis prometedoras para a fabricación de compoñentes metálicos dentro das tecnoloxías de FA.

Sectores de aplicación

A FA está presente en moitos sectores industriais. Entre eles figuran o sector biomédico, o aeronáutico, a automoción, o enerxético, a defensa e o téxtil.

Pola súa parte, o compromiso de alixeirar o peso mantendo a resistencia mecánica, tanto no sector aeronáutico coma no da automoción, fan que a fabricación aditiva xa se estea a aplicar, e cada vez máis, en prototipos, validación de novos modelos, compoñentes de espesor variables e pezas funcionais entre outras.

No sector enerxético e de defensa o seu emprego pasa polas posibilidades que ofrece para a fabricación de series curtas de pezas de xeometría complexa de xeito rápido e a un prezo competitivo.

Outros sectores de aplicación son o téxtil e o mobiliario, nos cales a fabricación aditiva ofrece liberdade á hora de deseñar diferentes formas. Trátase de aplicacións que se poden estender ao sector dos bens de consumo en xeral.

En definitiva, a FA xa se está a converter nunha alternativa real aos procesos de fabricación convencionais. Na actualidade está a realizarse un grande investimento en I+D para facer que estes procesos produtivos resulten máis rendibles e cunha maior variedade de materiais.

[1] ASTM Standard F2792. 2012. Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies. In ASTM F2792 – 10e1. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Foto 1: Paleta de bronce-aluminio fabricado mediante LAM (laser additive manufacturing).

Foto 2: Cabeza empregada para a fabricación aditiva por láser mediante LMD (laser metal deposition) ou DED (direct energy deposition).

Ambroise Vandewynckéle

Responsable de I+D+i