Una tecnología en auge que aumenta el ahorro y la sostenibilidad

La fabricación aditiva, o impresión 3D, ha ganado fuerza y notoriedad en los últimos años gracias a su capacidad para agilizar la producción, reducir costos y permitir una mayor personalización en la fabricación de componentes y vehículos completos; llegando a revolucionar la forma en que se fabrican los vehículos. 

Read this article in English

Artículo publicado en AutoRevista 2.402

Una de las ventajas más notables de la tecnología de fabricación aditiva en la industria de automoción radica en la capacidad de personalización. Los fabricantes de automóviles pueden crear piezas y componentes a medida para satisfacer las necesidades específicas de sus clientes. Esto no solo permite una mayor flexibilidad en el diseño y la producción, sino que también da lugar a un aumento en la eficiencia y la satisfacción del cliente.

Además, permite una mayor libertad en el diseño de componentes, lo que conduce a una optimización de la eficiencia y la reducción de peso. Los vehículos más ligeros consumen menos combustible y ofrecen un mejor rendimiento. Ford o Grupo Volkswagen, entre otros fabricantes, ha adoptado esta tecnología para crear estructuras más ligeras y resistentes, lo que conduce a vehículos más eficientes y sostenibles.

Por otro lado, encontramos otra ventaja que es la capacidad de crear prototipos rápidamente. Los diseñadores y fabricantes pueden imprimir componentes y evaluar su funcionalidad en cuestión de horas en lugar de semanas; acelerando el proceso de desarrollo de nuevos modelos.

La fabricación aditiva, sin duda, está contribuyendo significativamente a la reducción de costos en la fabricación de vehículos, eliminando la necesidad de herramientas costosas y reduciendo el desperdicio de material. Además, la producción bajo demanda reduce la necesidad de mantener grandes inventarios, lo que puede ahorrar dinero en almacenamiento y gestión de inventario.

Otras oportunidades que aparecen con la impresión 3D tienen que ver con el reciclaje de materiales. Los componentes defectuosos o viejos pueden triturarse y reutilizarse en la impresión de nuevas piezas, lo que disminuye aún más el desperdicio y reduce el impacto ambiental.

Así, podemos destacar que las cuatro aplicaciones más comunes de la impresión 3D en el sector de la automoción son: la creación de prototipos; la fabricación de herramientas, plantillas y accesorios; la producción de piezas y repuestos de mantenimiento y reparaciones.

Desafíos y futuro 

A pesar de los beneficios evidentes, la implementación generalizada de la impresión 3D en la automoción no está exenta de desafíos. La tecnología todavía tiene que superar obstáculos relacionados con la calidad y la durabilidad de las piezas impresas, así como con la regulación y la certificación de seguridad.

A medida que la impresión 3D en la automoción continúa avanzando, es probable que veamos una mayor integración de esta tecnología en la producción de vehículos, incluyendo la impresión de componentes críticos. 

Las mejoras en el tamaño de las impresoras industriales, la velocidad a la que imprimen y la mayor flexibilidad en el diseño y los materiales están contribuyendo a que la impresión 3D en el sector de la automoción se convierta en un método de fabricación general más viable. Esto es especialmente cierto en el caso de las series de producción de bajo y medio volumen de componentes de gran valor y complejidad geométrica.

Como resultado, están surgiendo continuamente nuevas aplicaciones para la impresión 3D en el sector de la automoción. Algunas de las áreas que se espera que experimenten un crecimiento sustancial en los próximos años son: movilidad verde, vehículos eléctricos, y coches impresos en 3D.

Movilidad verde

El sector de la automoción, como todos los demás, está sometido a la presión de ser más sostenible. Una clara ventaja que ofrece la impresión 3D es el uso de piezas más ligeras para reducir el peso total de un vehículo y, por lo tanto, reducir el consumo de combustible. Un valor orientativo es que una reducción de peso del 10% genera una mejora del 6% en la eficiencia del combustible. En el caso de los vehículos eléctricos, las mejoras en el consumo de combustible pueden ser incluso mayores. Un ahorro de peso del 10% en un vehículo eléctrico puede aumentar la autonomía hasta un 14%.

Las piezas del sector de la automoción impresas en 3D también eliminan las emisiones de carbono inherentes a las cadenas de suministro globales. Además, las impresoras 3D generan mucho menos desperdicio de material durante el proceso de fabricación en comparación con el mecanizado, en el que se puede eliminar hasta el 98% de un bloque de metal.

Todos los fabricantes internacionales de automóviles han introducido o introducirán pronto algún tipo de vehículo eléctrico, desde las berlinas familiares y los conceptos futuristas hasta los SUV y los supercoches. El interés de la industria y los consumidores se está acelerando debido a que muchos países y ciudades han declarado que prohibirán la venta de turismos propulsados por combustibles fósiles.

Las piezas ligeras del sector de la automoción impresas en 3D pueden ayudar a compensar el peso añadido de las baterías y reducir el peso total del vehículo. Esto ayuda a aumentar la autonomía máxima posible y a prolongar la vida útil de las baterías.

Coches impresos en 3D

Los coches totalmente impresos en 3D que circulan por las carreteras públicas pueden ocurrir antes de lo que pensamos, según algunos expertos. Varias empresas se están tomando el concepto muy en serio. La empresa californiana Divergent, por ejemplo, pretende revolucionar la fabricación de la automoción con sus nodos impresos en 3D conectados por tubos de fibra de carbono. El resultado es un chasis de resistencia industrial que puede montarse en minutos. Su prototipo de ingeniería, Blade, ha sido descrito como "el primer supercoche impreso en 3D del mundo". Mediante el uso de materiales ligeros para crear estructuras complejas fuertes y eficientes, Divergent pretende reducir el utillaje, el coste y el tiempo asociados a la fabricación tradicional de automóviles, al tiempo que aumenta la sostenibilidad y la innovación.

Stellantis ya estableció una colaboración con Competence Industry Manufacturing 4.0 (CIM4.0), con sede en Turín, con la que pretende acelerar el desarrollo de la fabricación aditiva en el sector de la automoción. Las competencias y tecnologías de CIM4.0 se integrarán con las de Stellantis para mejorar las capacidades de fabricación aditiva en el centro de ingeniería de Stellantis en Mirafiori.

En el foco del sector industrial

Esta tecnología celebra su evento inaugural los días 3 y 4 de junio de 2025 en Bad Nauheim. Este primer encuentro reunirá a una red especializada de ingenieros, investigadores y expertos de la industria centrados en el avance de la fabricación aditiva (AM) para el sector de la automoción.

Este evento se dedicará exclusivamente a estudiar cómo la industria del automóvil puede aprovechar su potencial y, al mismo tiempo, superar los retos que plantean los modelos de producción justo a tiempo (JIT). Los asistentes explorarán los últimos avances en: prototipado rápido, optimización de funciones específicas, creación de componentes a la carta, cruciales para reducir costes y aumentar la eficiencia.

A medida que el sector de la automoción busca formas de incorporar la AM sin comprometer las capacidades de producción ni los plazos de entrega, esta conferencia ofrecerá valiosas perspectivas, estudios de casos prácticos y debates estratégicos sobre la adecuación de las tecnologías AM a los rigurosos estándares de la fabricación de automóviles.