El camino hacia la innovación supone salirse de lo establecido, explorar nuevas facetas como la impresión en 3D, que permitan pasar del modelo en concepto a la pieza acabada en cuestión de días. Así lo ha entendido Ford, que está explorando en la actualidad las distintas aplicaciones del que será uno de los recursos de las compañías en un futuro no muy lejano. Según datos de Global Industry Analysts Inc facilitados por la compañía norteamericana de automóviles, se espera que para el 2020 el mercado global de la impresión 3D alcance los 9.000 millones de euros.
Desde hace varios años, la impresión 3D tiene destinos cada vez más diversos, por lo que era cuestión de tiempo que llegara al mundo de la automoción convirtiéndose en unos de los recursos con más futuro para las compañías. Ford es la primera empresa en el sector de la automoción en poner a prueba esta tecnología emergente. Un gran paso para que divisiones como Ford Performance puedan dar rienda suelta a su imaginación.
La impresión en 3D, más asequible y eficiente que la convencional
La compañía norteamericana está utilizando dicha tecnología para explorar la forma de imprimir piezas, así como distintos elementos de gran tamaño con el fin de incluirlos en los futuros modelos de producción en serie. Según la información publicada por la propia compañía, es una manera más asequible y eficiente de llevar a cabo procesos como la estampación, pequeñas cantidades de componentes o piezas de prototipos.
El objetivo de Ford consiste en abaratar los costes de producción imprimiendo un alto porcentaje de las piezas de sus vehículos en 3D
Ellen Lee, jefe técnica de Ford en Investigación de Fabricación, afirma que Infinite-Build, la impresora con la que actualmente están trabajando, "les permite imprimir piezas y componentes de gran tamaño de manera más ágil en repeticiones de diseño”. Dicha máquina industrial, anunciada en otoño del pasado año y realizada por el gigante mundial de esta tecnología como es Stratasys, permite construir objetos empleando materiales como fibra de carbono para conseguir piezas más fuerte y ligeras. Además, emplea una plataforma horizontal —la convencional es vertical—, por lo que es capaz también de construir piezas laterales.
La impresora Infinite-Build de Stratasys fue diseñada para satisfacer las necesidades tanto de la industria aeroespacial como de la automoción, al estar diseñada para poder realizar piezas completas con propiedades mecánicas replicables.
La idea de Ford consiste en reducir costes de producción imprimiendo con impresoras 3D aquellas piezas de sus vehículos que así lo permitan, lo que les llevaría a percibir beneficios instantáneos tanto para el fabricante como para los propios usuarios.
La impresión en 3D aporta beneficios en el consumo del automóvil
En la actualidad, para fabricar las piezas actuales de la carrocería del coche hacen falta moldes que son muy costosos en su fabricación y que condicionan la producción de piezas. En este sentido, la impresión 3D conllevaría, entre otras cosas, la creación en el propio taller de una pieza a medida prácticamente al momento, traduciéndose en un menor gasto en el proceso de fabricación que repercute, directamente, en la factura que recibe el usuario.
Incluso se podrían realizar piezas más ligeras y resistentes que contribuirían a reducir el consumo del automóvil. Tanto es así que, por ejemplo, un spoiler impreso en 3D puede pesar menos de la mitad que su equivalente en material fundido.
La impresión 3D aún no es lo suficientemente rápida para suponer una ventaja en volúmenes altos de producción, ya que de momento resulta más eficiente a la hora de producir volúmenes reducidos de componentes, como prototipos y piezas especializadas de coches. Además, las piezas pueden ser diseñadas de manera más eficiente.
Con los métodos de producción convencionales que en la actualidad existen, un ingeniero podría crear informáticamente una maqueta de una pieza y después, esperar meses hasta la creación del prototipo, tiempos y costes que se reducen significativamente con la impresión 3D. La compañía norteamericana va más allá, aportando como ejemplo un prototipo de colector de admisión, que con esta nueva tecnología podría fabricarse en tan solo dos días, cuando ahora mismo se tardan varias semanas.
¿Cómo es el proceso de diseño?
Para crear un diseño en 3D de las piezas del coche, el equipo primero crea un boceto. Sobre este, realizan una copia a escala en arcilla y otra, más tarde, en tamaño real para evaluar las proporciones y en el caso de ser necesario, hacer los cambios pertinentes. Paralelamente, se ejecuta este mismo diseño por ordenador (CAD).
Un software CAD se encarga de dividir el diseño de cada pieza en capas finas para que la impresora 3D pueda trabajar. En función de si va a ser utilizada por el departamento de diseño o por los ingenieros, se elige el material para su construcción.
El láser funde los materiales capa por capa siguiendo el esquema de la pieza que está trabajando. A continuación, se pule este prototipo en 3D y si es necesario, se pinta para que, una vez terminada, enviarla a que supere las pruebas necesarias antes de pasar a la cadena de fabricación.
De momento, estamos hablando de piezas y prototipos a pequeña escala, aunque el camino para ver íntegramente impresos en 3D se va acortando en mayor medida y quién sabe si antes de lo que nos imaginamos. En cualquier caso, Ford ya se encuentra en la pole de esta carrera.
Imágenes | Ford
