Investigadores de IQS trabajan en el nuevo enfoque Design for Aditive Manufacturing, como acelerador de la transformación a la Industria 4.0, aumentando el conocimiento en el uso de materiales y tecnologías disponibles que consigan productos óptimos en términos de resistencia, coste y acabado superficial.
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| Probetas fabricadas con distintas configuraciones de impresión 3D (FDM), con comparativa de ensayos de flexión y torsión. |
La fabricación aditiva es una de las tecnologías más prometedoras de cara a la transformación a la Industria 4.0. Su estado actual muestra un crecimiento considerable en volumen de negocio, adopción por la industria y viabilidad de las tecnologías de fabricación y sistemas de soporte.
En pocos años la fabricación aditiva ha pasado de ser una actividad de unos cuantos inventores, compitiendo por diferenciarse lo suficiente para patentar su invento, a una comunidad con actores industriales, académicos, científicos y de las instituciones de gobierno.
El mercado de la fabricación aditiva está claramente en alza y grandes multinacionales de varios sectores están apostando definitivamente por estas tecnologías de fabricación.
Tradicionalmente, la Industria del diseño ha seguido el concepto DFMA (Design for Manufacturing and Assembly) o Diseño para la Fabricación y Montaje, el cual consiste en un conjunto de técnicas y metodologías para la mejora del diseño, o rediseño, de un producto y tienen como objetivo principal mejorar los aspectos de ‘fabricabilidad’, facilidad de montaje y costes, respetando las funciones esenciales del producto. El DFMA se engloba dentro de la Ingeniería Concurrente, como un enfoque concreto orientado a la fabricación y el montaje a partir del ensamblaje las piezas con adhesivos, soldaduras o uniones roscadas.
Sin embargo, en los últimos años han surgido nuevas tecnologías de fabricación aditiva y se ha ampliado el catálogo de materiales procesables por ellas. El nuevo enfoque que se está imponiendo en el diseño y construcción de productos industriales se conoce con el nombre de DFAM (Design for Additive Manufacturing). En contraposición al concepto tradicional, el DFAM considera que se puede combinar fabricación y ensamble en el mismo proceso consiguiendo ahorro de energía y materiales, Permite además simplificar conjuntos de piezas ensambladas reduciendo inventarios, operaciones y logística.
El DFAM también aprovecha la ventaja de poder fabricar geometrías complejas y hacer optimización del uso de los materiales (optimización topológica). El DFAM es nuevo y requiere todavía de investigación y conocimiento que permitan aprovechar las ventajas de esas tecnologías para fabricar productos fiables, repetibles y óptimos.
Investigadores de los grupos de Ingeniería de Productos Industriales e Ingeniería de Materiales de IQS han desarrollado líneas de investigación para aumentar el conocimiento en el uso de materiales y tecnologías disponibles con el objetivo de obtener productos óptimos en cuanto a resistencia, coste y acabado superficial. Es una línea coherente con los esfuerzos para pasar del enfoque tradicional de DFMA (Design for Manufacturing and Assembly) al de DFAM (Design for Additive Manufacturing).
La excelencia de los trabajos realizados por los grupos de IQS se ha enriquecido con investigación aplicada. Fruto de dicha investigación, se ha defendido una tesis doctoral dedicada completamente a fabricación aditiva y se han generado varias publicaciones en revistas internacionales, entre las cuales destaca el siguiente artículo:
Miquel Domingo-Espin; Josep M. Puigoriol-Forcada; Andres-Amador Garcia-Granada; Jordi Llumà; Salvador Borros; Guillermo Reyes; "Mechanical property characterization and simulation of fused deposition modeling Polycarbonate parts.", Materials & Design Vol. 83 Pag: 670-677 Year: 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2015.06.074