Fabricación aditiva – Impresión 3D

La fabricación aditiva, comúnmente conocida como impresión 3D, es uno de los pilares de la Industria 4.0 que ha revolucionado el mundo de la industria manufacturera. Este proceso permite la producción rápida de objetos tridimensionales a partir de un modelo digital diseñado por computador (CAD – Computer-Aided Design).

La primera tecnología de impresión 3D surgió en la década de 1980 con el proceso de estereolitografía, también conocido como SLA (Stereolithography Apparatus), unido a CAD y CAM (Computer-Aided Manufacturing). El principio de funcionamiento de este proceso se basa en la construcción de un objeto en capas sucesivas mediante el curado de una resina fotosensible a la luz UV. Este proceso permitió la construcción rápida de prototipos, formas de moldes y otros, dando lugar al término de prototipado rápido.

Este proceso se intensificó rápidamente con el desarrollo de nuevas tecnologías de impresión 3D y ahora también es posible producir objetos tridimensionales en cerámica, plástico, metal, materiales compuestos e incluso materiales naturales. Esta evolución permitió fabricar no sólo prototipos estéticos, sino también funcionales, lo que llevó a su uso en la producción industrial. Hoy en día existen otras tecnologías además de la SLA, como la FFF (Fused Filament Fabrication), la SLS (Selective Laser Sintering), la Polyjet, la Multi Jet Fusion, por citar las principales.

Además del tipo de productos que se pueden fabricar con la impresión 3D, cabe destacar el impacto en la sostenibilidad de estas tecnologías. El hecho de que los objetos se produzcan capa por capa, reduce no sólo el excesivo desperdicio de materiales, sino también la producción de residuos de producción, a diferencia de otros procesos. Aunque en el caso de las resinas no es posible reciclarlas, la mayoría de los materiales utilizados en la impresión 3D son polímeros termoplásticos y metales, que pueden reciclarse, lo que reduce aún más el impacto medioambiental de las tecnologías.

La impresión 3D en la industria del calzado

La industria del calzado y la marroquinería, busca aprovechar al máximo estas nuevas tecnologías. Actualmente, la mayor ventaja de la fabricación aditiva / impresión 3D en este sector está relacionada con la fase de desarrollo del producto, que permite una importante reducción de tiempo y costes en el diseño de prototipos y la producción de componentes para el calzado médico a medida (para diabéticos, pies planos, fascitis plantar, etc.). En este último caso, al integrar la impresión 3D con el escaneado 3D, es posible escanear el pie del paciente en unas pocas horas a través de un escáner 3D, y luego imprimir la forma para el montaje del zapato y las plantillas médicas. ¡Esto ya es una realidad!

Este proceso permite reducir drásticamente el tiempo de producción de los zapatos médicos, por no hablar del desperdicio de material, en comparación con el proceso tradicional y aún utilizado, en el que las formas de los zapatos se hacen adelgazando un bloque de resina o madera. Lo mismo ocurre con las plantillas que se fabrican mediante el adelgazamiento de placas de EVA u otro material equivalente para dar diferentes durezas a lo largo de la plantilla según la morfología del pie del paciente.

En la producción de componentes y calzado completo también se ha prestado mucha atención a la impresión 3D, con cooperaciones entre empresas de calzado y empresas que producen equipos de impresión 3D. Un ejemplo es el caso de la cooperación entre Carbon y Adidas, que ganó el premio al «Uso creativo de la impresión 3D 2021» por la prestigiosa industria de la impresión 3D [2]. De esta colaboración surgió una tecnología para producir suelas, entresuelas y calzado completo a partir de resinas fotosensibles.  De forma similar, New Balance colaboró con Formlabs y Nike con HP.

Para reducir el tiempo de desarrollo de los productos y conseguir más interaciones de diseño en intervalos de tiempo limitados, PUMA dejó de contratar a terceros para producir sus prototipos y pasó a utilizar la impresión 3D Polyjet en sus instalaciones. Además de reducir el tiempo de desarrollo de los productos, la fabricación aditiva 3D ha permitido a la marca dejar de depender de terceros para la producción de prototipos, manteniendo así la propiedad intelectual dentro de la empresa. Con ello, la marca puede reducir el tiempo de producción de los prototipos en un 75%.

Al igual que Puma, la marca española Camper solía utilizar servicios externos para la producción de prototipos, por lo que dependía de los plazos de entrega de terceros, que podían llegar a ser de varias semanas. Gracias a la impresión en 3D, Camper puede ahora producir prototipos en la propia empresa en menos de 24 horas. Más recientemente, ECCO, en colaboración con Stratasys y Henkel Loctite, comenzó a utilizar la impresión 3D para producir matrices de moldeo por inyección de suelas. El objetivo es permitir a los diseñadores conseguir rápidamente prototipos funcionales sin tener que producir los moldes metálicos completos para la inyección, y así reducir significativamente los costes de procesamiento y transporte, y acortar en gran medida el tiempo de desarrollo

Se sientan así las bases para que la impresión 3D en la industria del calzado sea cada vez más una realidad y que se basa en los pilares de la sostenibilidad y la transformación digital, unidos a la creciente demanda de productos únicos tanto en diseño como en funcionalidad. A pesar de ello, aún queda mucho camino por recorrer, pero con el desarrollo de nuevas y mejores tecnologías, así como de materiales, el futuro está cada vez más cerca, tanto para las grandes como para las pequeñas empresas, tanto para los diseñadores como para los productores, tanto para los vendedores como para los clientes.

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