Hoy charlamos con Frédéric Grosset, responsable de la división de impresión 3D en la planta de Annecy del grupo japonés ARRK. Su amplia experiencia en el campo de la fabricación aditiva nos permite discutir con él sobre el pasado, el presente y el futuro de la tecnología.

TSL- ¿Podrías describir brevemente tu trayectoria profesional?

Frédéric - Me formé como modelista mecánico y luego como delineante industrial. Empecé mi carrera como técnico de modelismo en 1991.

Después de 3 años en el taller, mi empresa decidió adquirir una máquina de estereolitografía de gran formato de 600x600x400 del fabricante EOS-gmbh. Fue la primera máquina (en prueba Beta) de este tamaño en Francia y la puesta en marcha fue bastante complicada porque era una máquina casi única, incluso se puede decir que era un prototipo fabricado a petición de BMW.

Así, había puesto un pie en el mundo de la impresión 3D y 2 años después mi empresa volvió a invertir en otras 2 máquinas EOS: otra SLA del mismo tamaño y una de las primeras SLS. Esta vez, me sumergí por completo en la fabricación aditiva.

En 2004, se integró la primera máquina MCP SLM, a la que siguieron rápidamente otras máquinas para aplicaciones dentales, de joyería y aeroespaciales.

"Hace 25 años, la impresión 3D era exclusivamente para el sector industrial, los equipos eran muy caros, al igual que el servicio".

¿Cómo era el campo de la impresión 3D hace 25 años?

Había mucha curiosidad por la impresión 3D y la sensación de que todo el mundo quería probar esta novedad para conseguir piezas, pero todavía había una gran limitación para conseguirlo: la necesidad absoluta de tener un archivo digital 3D perfecto y esto no era frecuente.

Y el fenómeno más llamativo fue ya esta sobre-mediatización que tuvo un papel preponderante al principio con artículos a veces demasiado alejados de la realidad, por ejemplo: "venga con un archivo 3D por la mañana y salga con esta pieza impresa por la tarde".

En términos de mercado, ¿quiénes eran los clientes y usuarios típicos?

Los primeros clientes fueron principalmente fabricantes de plásticos, y luego el sector del automóvil se hizo rápidamente un gran consumidor.

No olvidemos también que los moldes para la fundición al vacío que se suelen hacer por métodos tradicionales (mecanizado y maquetado) se imprimieron rápidamente en 3D, lo que supuso un ahorro considerable de tiempo para conseguir el modelo.

¿Qué tipo de piezas se hacían en ese momento?

Piezas para el sector de los electrodomésticos. Recuerdo elementos técnicos para lavavajillas (unos 500x500x150mm), por lo que típicamente es un proyecto de un fabricante de plásticos. Luego la industria del automóvil quiso probar rápidamente con un reto (en su momento): un salpicadero con duplicación por moldeo de silicona y fundición de unas pocas unidades en resina de PU. El resultado, muy positivo, condujo rápidamente a una serie de proyectos igualmente impresionantes en los años siguientes.

¿En términos de materiales?

El material es siempre el punto sensible en la tecnología de las resinas. Los acrilatos de los primeros tiempos eran muy frágiles y estaban sujetos a deformaciones, después, en 1995, una segunda generación de resina viniléster de la química Allied-Signal, más eficaz pero también muy restrictiva en su uso. En 1996, la aparición de las primeras resinas epoxi mejoraron considerablemente la calidad y las propiedades mecánicas de las piezas.

En cambio, el SLS, que utiliza un termoplástico PA12, ha sufrido pocos cambios, salvo el uso de polvos más finos que han mejorado el aspecto de las piezas.

Por último, las máquinas no han evolucionado mucho a nivel técnico, las mejoras se refieren principalmente a la fiabilidad de los sistemas y a la velocidad del escaneo láser

A menudo se habla de la democratización de la fabricación aditiva en la década 2010-2020, pero ¿cómo ha evolucionado en el último cuarto de siglo?

Hace 25 años, la impresión 3D estaba reservada exclusivamente al sector industrial, los equipos eran muy caros, al igual que el servicio. A partir de 2005, aparecieron alternativas mucho más asequibles como el polyjet y el binder jetting.

Entre 2010 y 2020, tecnologías como la FDM y la DLP han puesto las máquinas al alcance de más personas (además de los particulares).

¿Qué ha cambiado desde los años 90 en cuanto a tecnologías, materiales, procesos, áreas de negocio y usuarios?

Desde los años 90, las tecnologías se han diversificado, pero el método sigue siendo el mismo: capa por capa.

Más allá de la evolución de los materiales y de su diversidad, el potencial de la fabricación aditiva reside también en la libertad de diseño, y hoy en día el diseño de los productos está adaptado y pensado para esta tecnología.

"Se espera que la impresión de plásticos en 3D gane impulso en el área de la producción directa en masa debido al continuo desarrollo de las capacidades de producción".

¿Dónde estamos hoy?

Los químicos están trabajando duro para ofrecer materiales duraderos con propiedades mecánicas cada vez más similares a las de los materiales de inyección, por lo que creo que la impresión 3D podría dar un giro en un futuro no muy lejano.

Más allá de las promesas ofrecidas por los fabricantes de máquinas y materiales sobre el rendimiento y la pertinencia de la fabricación aditiva, quedará convencer a los clientes de que cambien sus hábitos, lo cual es muy difícil. Hablamos en definitiva de cambiar de mentalidad.

¿Cómo ves el futuro? ¿Esperamos nuevas revoluciones en el mercado de la impresión 3D?
¿Quizá el más esperado sea el de los materiales?

Las perspectivas de la impresión 3D siguen siendo prometedoras y muchas profesiones quieren utilizar la fabricación aditiva: construcción, restauración, confección, etc.

Para mí, el futuro depende sobre todo de los materiales que se puedan utilizar, pero no cabe duda de que en este campo los avances son considerables. Sí, los materiales son la "punta de lanza" de la fabricación aditiva.

¿Llegará un día en que podamos producir en masa piezas con impresión 3D (de metal o de plástico)?

La impresión 3D de plásticos debería ser cada vez más importante en el ámbito de la producción directa en serie gracias a la evolución permanente de las capacidades de producción y al hecho de que proporciona una flexibilidad total en la evolución de las piezas durante la producción (lo que está limitado en términos financieros y de tiempo en el caso del moldeo por inyección clásico).

En el caso del metal, abordar la serie es más complicado con el proceso clásico de SLM debido a las elevadas restricciones de posprocesamiento. Sin embargo, la técnica MBJ, bastante reciente, abre nuevas perspectivas para abordar la producción en serie de determinados tipos de piezas.

REFERENCIAS

Imágenes cortesía de ARRK Europe.