¿Cuáles son las diferencias esenciales entre la impresión bio-3D y el diseño y la fabricación de ingeniería mecánica tradicional?

Las impresoras 3D no fabrican artículos cortando o moldeando como las máquinas de fabricación tradicionales. La acumulación de capas para formar objetos físicos amplía el alcance de los conceptos digitales desde una perspectiva física. Para formas que requieren huecos internos precisos o piezas entrelazadas, las impresoras 3D son el dispositivo de procesamiento elegido que puede dar vida a dichos diseños en el mundo físico. Aquí hay personas de una variedad de industrias, con distintos antecedentes y niveles de experiencia, que describen en términos similares cómo la impresión 3D les ayuda a reducir importantes barreras de costos, tiempo y complejidad.

Las ventajas de la impresión 3D no pueden ser igualadas por las industrias manufactureras tradicionales

Ventaja 1: Fabricar artículos complejos no aumenta los costes

En lo que respecta a la fabricación tradicional Cuanto más compleja sea la forma del objeto, mayor será el coste de fabricación. Para las impresoras 3D, el costo de fabricar artículos con formas complejas no aumenta. Hacer un artículo magnífico con formas complejas no consume más tiempo, habilidad o costo que imprimir un bloque simple. Fabricar artículos complejos sin aumentar los costos alterará los modelos de fijación de precios tradicionales y cambiará la forma en que calculamos los costos de fabricación.

Ventaja 2: Diversificación de productos sin aumentar los costes

Una impresora 3D puede imprimir muchas formas y puede fabricar artículos de diferentes formas cada vez como un artesano. Los equipos de fabricación tradicionales tienen menos funciones y pueden producir una variedad limitada de formas. La impresión 3D elimina el coste de formar mecánicos o comprar nuevos equipos. Una impresora 3D sólo requiere diferentes planos de diseño digital y un nuevo lote de materias primas.

Ventaja 3: No requiere montaje

La impresión 3D puede integrar piezas en una sola pieza. La producción en masa tradicional se basa en líneas de montaje. En las fábricas modernas, las máquinas producen piezas idénticas que luego son ensambladas por robots o trabajadores (incluso entre continentes). Cuantos más componentes tenga un producto, más tiempo y coste llevará montarlo. La impresora 3D puede imprimir una puerta y sus bisagras de soporte al mismo tiempo mediante fabricación por capas, sin necesidad de montaje. La eliminación del ensamblaje acorta la cadena de suministro y ahorra dinero en mano de obra y transporte. Cuanto más corta sea la cadena de suministro, menos contaminación.

Ventaja 4: Entrega en tiempo cero

Las impresoras 3D pueden imprimir bajo demanda. La producción justo a tiempo reduce el inventario físico de la empresa. Las empresas pueden utilizar impresoras 3D para fabricar productos especiales o personalizados según los pedidos de los clientes para satisfacer sus necesidades, por lo que serán posibles nuevos modelos de negocio. Si los artículos que la gente necesita se producen cerca y bajo demanda, la producción con entrega en tiempo cero puede minimizar el costo del transporte a larga distancia.

Ventaja 5: Espacio de diseño ilimitado

Las técnicas de fabricación tradicionales y los productos artesanales tienen formas limitadas, y la capacidad de crear formas está limitada por las herramientas utilizadas. Por ejemplo, los tornos de madera tradicionales solo pueden fabricar artículos redondos, los laminadores solo pueden procesar piezas ensambladas con fresas y las máquinas de moldeo solo pueden fabricar formas moldeadas. Las impresoras 3D pueden superar estas limitaciones, abrir un enorme espacio de diseño e incluso crear formas que actualmente solo existen en la naturaleza.

Ventaja 6: Fabricación sin habilidades

Los artesanos tradicionales necesitan ser aprendices durante varios años para dominar las habilidades requeridas. La producción en masa y las máquinas de fabricación controladas por computadora han reducido los requisitos de habilidades; sin embargo, las máquinas de fabricación tradicionales todavía requieren profesionales capacitados para su ajuste y calibración. La impresora 3D obtiene varias instrucciones del archivo de diseño y fabrica los mismos elementos complejos. La impresora 3D requiere menos habilidades operativas que la máquina de moldeo por inyección. La fabricación no calificada abre nuevos modelos de negocio y brinda a las personas nuevas formas de producir en entornos remotos o situaciones extremas.

Ventaja 7: No ocupa espacio, fabricación portátil

En términos de espacio de producción unitaria, en comparación con las máquinas de fabricación tradicionales, las impresoras 3D tienen mayores capacidades de fabricación. Por ejemplo, una máquina de moldeo por inyección sólo puede fabricar artículos mucho más pequeños que ella misma, mientras que una impresora 3D puede fabricar artículos tan grandes como su plataforma de impresión. Una vez depurada la impresora 3D, el equipo de impresión puede moverse libremente y la impresora puede fabricar artículos más grandes que ella misma. La alta capacidad de producción por unidad de espacio hace que las impresoras 3D sean adecuadas para uso doméstico o de oficina porque requieren poco espacio físico.

Ventaja 8: Reducir los subproductos residuales

En comparación con la tecnología tradicional de fabricación de metales, las impresoras 3D producen menos subproductos al fabricar metal. La cantidad de desperdicio en el procesamiento tradicional de metales es asombrosa: el 90% de las materias primas metálicas se desechan en la fábrica. La impresión 3D reduce los residuos en la fabricación de metal. A medida que avanzan los materiales de impresión, la fabricación con "forma neta" puede convertirse en un método de procesamiento más respetuoso con el medio ambiente.

Ventaja 9: Combinaciones ilimitadas de materiales

Combinar diferentes materias primas en un solo producto es difícil para las máquinas de fabricación actuales, porque las máquinas de fabricación tradicionales realizan el proceso de corte o moldeado. Múltiples materias primas no pueden mezclarse fácilmente. Con el desarrollo de la tecnología de impresión 3D multimaterial, tenemos la capacidad de fusionar diferentes materias primas. Las materias primas que antes no se podían mezclar se mezclan para formar nuevos materiales que vienen en una amplia variedad de tonos y tienen propiedades o funciones únicas.

Ventaja 10: Copia física precisa

Los archivos de música digitales se pueden copiar infinitamente sin pérdida de calidad de audio. En el futuro, la impresión 3D extenderá la precisión digital al mundo físico. La tecnología de escaneo y la tecnología de impresión 3D aumentarán la resolución de la transferencia de formas entre el mundo físico y el digital. Podemos escanear, editar y copiar objetos físicos para crear copias exactas u optimizar originales.

Algunas de las ventajas anteriores ya han sido probadas, otras se harán realidad en los próximos diez o veinte (o treinta) años. La impresión 3D rompe con las limitaciones de fabricación tradicionales, familiares y tradicionales, y proporciona un escenario para futuras innovaciones.