¿Cómo funcionan las impresoras 3D?¿Cuál es el impacto en nuestra economía?¿Qué tan caros son en comparación con la fabricación tradicional?Damos una mirada tridimensional al mundo de la fabricación aditiva.Además de albergar los blogs ZDNet Government y ZDNet DIY-IT, el Distinguished Lecturer David Gewirtz es autor, asesor de políticas de EE. UU. e informático.La impresión 3D transforma bobinas de filamento de plástico o bandejas de resina en objetos físicos.La impresión 3D está literalmente fuera de este mundo.La NASA mantiene una impresora 3D en la Estación Espacial Internacional y los astronautas pueden construir herramientas personalizadas (como esta llave de mantenimiento) sin tener que llevarlas al espacio.La impresión 3D ha sido adoptada por estudiantes, empresarios, aficionados y fábricas masivas.Debido a que la impresión 3D permite la transformación de un diseño digital en un objeto tangible, se ha encontrado una amplia gama de usos.También: Cómo Heineken está utilizando la impresión 3D para piezas de cervecería bajo demandaLos médicos pueden imprimir modelos físicos de partes de la anatomía del paciente para visualizar mejor los procedimientos y demostrar la práctica.Los ingenieros en las fábricas pueden crear plantillas y accesorios personalizados que ahorran tiempo y reducen las lesiones durante el proceso de fabricación.Las comunidades fomentan espacios de creación que enseñan habilidades STEM y ayudan en la puesta en marcha de nuevos negocios, creando así nuevos empleos y oportunidades locales.Aunque se utiliza principalmente para la creación de objetos de plástico, la impresión 3D también puede generar objetos de metal, aunque este es un proceso mucho más costoso y mucho menos común que la impresión 3D de plástico.¿Qué es la impresión 3D?La impresión 3D es el proceso de creación de un objeto físico a partir de un modelo digital.La impresión 3D es un proceso aditivo.Las capas de plástico se acumulan una tras otra para crear un objeto.¿Cómo impacta la impresión 3D en la economía?La impresión 3D es un componente del movimiento maker, que tiene beneficios para las comunidades, la educación, el espíritu empresarial y las empresas tradicionales.Ayuda a fomentar la creación de nuevos productos y nuevas empresas, y enseña habilidades transferibles a una amplia variedad de trabajos técnicos y profesionales.¿Qué tan cara es la impresión 3D en comparación con los procesos de fabricación tradicionales?Eso depende.Es mucho menos costoso y lleva mucho menos tiempo crear prototipos, plantillas, herramientas y accesorios mediante la impresión 3D.Pero una vez que se pagan los costos de instalación y herramientas, las técnicas de fabricación tradicionales como el moldeo por inyección pueden producir objetos en volumen más rápidamente y a un costo menor.¿Cómo afecta la impresión 3D a la cadena de suministro?La impresión 3D es ideal para la fabricación de tiradas cortas y trabajos de producción pequeños.También permite que las piezas de repuesto se "almacenen en la nube", por lo que no se requiere un inventario físico hasta que haya demanda de un objeto.Al entregar objetos 3D en todo el mundo en forma digital e imprimirlos localmente, el costo y el tiempo de envío pueden eliminarse por completo.¿Puede la impresión 3D transformar la industria manufacturera?La industria manufacturera está experimentando una gran transformación de la cual la impresión 3D es un elemento.Otros factores incluyen un gran aumento en el volumen y procesamiento de datos, análisis mejorados, factores humanos mejorados y la automatización de varios procesos de producción.La impresión 3D es el proceso de creación de objetos (normalmente de plástico, pero a veces de metal o material compuesto) a partir de un modelo digital.La mayoría de las impresoras 3D agregan material al objeto una capa muy delgada a la vez, razón por la cual las impresoras 3D se clasifican como "fabricación aditiva".La analogía con la impresión no es perfecta.Las impresoras de computadora generalmente operan una fila a la vez.Las impresoras 3D funcionan mucho más como plotters, moviendo un cabezal de impresión a lo largo de los ejes X e Y para dibujar un patrón.En el caso de una impresora 3D, el patrón generalmente se dibuja con plástico, no con tinta.Lo que hace que la impresora 3D sea tridimensional es que una vez que se dibuja un patrón, el cabezal de impresión se mueve hacia arriba (o la superficie de impresión se mueve hacia abajo) y se dibuja otro patrón encima del primero.Existen varios tipos de impresoras 3D, pero nos centraremos en dos: el modelado por deposición fundida (o FDM) y la estereolitografía (o SLA).FDM comienza con rollos de filamento como material de origen.Por lo general, vienen en hebras de 1,75 o 2,85 milímetros de espesor, enrolladas en un eje.Una impresora FDM calienta el filamento, lo exprime a través de una boquilla extrusora y coloca capas sobre una superficie de construcción.Las capas son increíblemente delgadas y, a medida que cada capa fundida se coloca sobre la capa anterior, se fusiona parcialmente a medida que se enfría.Además: la impresión 3D y los robots impulsan al mayor fabricante de muebles del mundoCon el tiempo, a veces mucho tiempo, un objeto se construye a partir de cientos o miles de estas capas.SLA comienza con una resina líquida como material de origen.Se introduce una bandeja de construcción en la resina (generalmente boca abajo) y la luz (a veces de una pantalla LCD, a veces de un láser ultravioleta) crea una reacción química en la resina que hace que se endurezca.A medida que cada capa se expone a la luz, la impresora eleva ligeramente la plataforma de construcción fuera del depósito de resina, exponiendo la siguiente capa a la luz.FDM es la forma más común de impresión 3D por extrusión de materiales.SLA es la forma más común de impresión 3D de polimerización ligera.Estos dos métodos de impresión han alcanzado un nivel de costo lo suficientemente bajo como para que los consumidores, aficionados, educadores, empresarios y pequeñas empresas puedan pagarlos, pero generalmente se limitan a la producción de plásticos, compuestos plásticos y materiales similares al nailon.Hay otras formas de impresoras 3D disponibles, pero a un costo de compra sustancial.Estos incluyen la impresión 3D de lecho de polvo (que deja caer polvo que luego se fusiona en forma), la fabricación de objetos laminados (que pega láminas de material y luego las corta para formar), deposición de energía dirigida (que es algo así como lo que sucedería si un máquina de soldadura y una impresora FDM dio a luz), y la fabricación de forma libre de haz de electrones (que dispara un haz de electrones en el vacío para crear metal fundido basado en un modelo 3D).Estas últimas formas de impresión 3D se usan generalmente para fabricar piezas de metal, mientras que FDM y SLA se usan con mayor frecuencia para fabricar objetos de plástico.Lo que todos estos tienen en común es que están creando nuevos objetos al agregar y fusionar gradualmente una materia prima.También: Impresión 3D: una hoja de trucos TechRepublicLas impresoras 3D no son replicadores de Star Trek.Como cualquiera que tenga una impresora 3D le dirá, tan pronto como los invitados ven la impresora en acción, su imaginación se despierta.Casi de inmediato, comenzarán a mencionar los tipos de objetos que les gustaría haber hecho.A menudo, estos ni siquiera son artículos existentes, sino inventos completamente nuevos que creen que se pueden producir de la noche a la mañana a través de la magia de la impresión 3D.No puede pedirle a uno que produzca una rebanada de pastel de nuez o una réplica perfecta del tamaño de una muñeca de la silla de mando del Capitán Kirk.Si bien hay impresoras 3D que realmente crearán creaciones de chocolate y modelos tridimensionales de la silla del Capitán, la impresión 3D tiene restricciones de producción y limitaciones de diseño.En las próximas secciones de esta guía, profundizaremos en las fortalezas y debilidades de las impresoras 3D comunes y lo que se necesita para hacer impresiones 3D.De la misma manera que la impresión 3D es un elemento de la tendencia más amplia de la transformación de la fabricación digital, la impresión 3D es un elemento de una tendencia más amplia desde el punto de vista económico, el auge del movimiento maker.Un aspecto emocionante de la fabricación es que incluye todo y es neutral en cuanto al género.Abarca todo, desde la elaboración de muñecas hasta el diseño de robots, desde la creación de álbumes de recortes hasta la fabricación de muebles, desde la marroquinería hasta la impresión en 3D.Es una palabra que abarca a cualquiera que haga cosas, pura y simplemente.La fabricación es diferente de la fabricación, aunque la fabricación a menudo conduce a la fabricación.Cuando alguien diseña un producto y construye un prototipo, eso puede considerarse hacer.Una vez que ese prototipo está en producción activa, eso es fabricación.Ahora, al combinar la fabricación de computadoras de escritorio con el crowdfunding, se puede diseñar un prototipo muy sofisticado y luego la fabricación es financiada por los posibles clientes.El Centro de Soluciones Urbanas e Investigación Aplicada de la Liga Nacional de Ciudades ha estudiado el movimiento maker y cree que la fabricación empodera a las personas y mejora las ciudades:El movimiento maker está centrado en las ciudades.Y este nuevo entorno de fabricación hiperlocal tiene potencial no solo para los aficionados individuales, sino también para los avances de toda la comunidad en el espíritu empresarial local y la creación de empleo.Las ciudades tienen una gran oportunidad de catalizar este movimiento como una forma de mejorar nuestras economías locales, diversificar las oportunidades laborales y apoyar la economía creativa.También creen que la impresión 3D puede reducir la barrera de entrada para el espíritu empresarial, afirmando:El surgimiento de makerspaces está reduciendo efectivamente el costo de entrada para los emprendedores.Mientras que hasta hace poco tiempo un empresario podía haber tenido que gastar más de $100 000 para producir un prototipo de un nuevo producto, el terreno operativo ha cambiado y ese costo ahora puede oscilar entre $2000 y $4000.En resumen, el costo de desarrollar prototipos se ha vuelto rápidamente mucho más asequible para los posibles empresarios.Esta reducción de costos para prototipos (y, por extensión, plantillas, accesorios y herramientas) también se aplica a organizaciones grandes.Cuando puede tomar un gasto y reducirlo a solo el 2-4% de su costo anterior, la innovación aumenta porque el costo del riesgo disminuye.Según Paul Heiden, vicepresidente sénior de gestión de productos del fabricante de impresoras 3D Ultimaker:El futuro de la fabricación aditiva no estará en manos de unos pocos ingenieros seleccionados, sino de cualquier trabajador que no tenga experiencia en impresión 3D.Las soluciones de software permiten a esos trabajadores no capacitados crear piezas y herramientas, cerrando su propia brecha de habilidades personales y preparándolos para una carrera en la fábrica del futuro.Una métrica interesante es la cantidad de proyectos y la cantidad de dinero prometida a través de los proyectos de Kickstarter.Kickstarter es una plataforma de crowdfunding que permite a los creadores financiar productos y proyectos.De hecho, muchos proveedores de impresoras 3D han financiado sus esfuerzos a través de Kickstarter.Al momento de escribir este artículo, la página de estadísticas siempre actualizada de Kickstarter muestra un acumulado de $4.2 mil millones comprometidos para 162,912 proyectos financiados con éxito.Esto es directamente relevante para la impresión 3D, porque la empresa ya no permite imágenes fotorrealistas para propuestas de financiación y requiere que se construya un prototipo real, lo que a menudo se logra en parte a través de la impresión 3D.Otra forma de medir el alcance de la economía de los creadores es mirar a Etsy, que es fundamentalmente un mercado de productos únicos y creativos.En su informe anual de 2018, la empresa afirmó que apoya a 2,1 millones de vendedores activos, el 87 % de los cuales son mujeres y el 97 % que dirige sus negocios creativos desde su hogar.Según un estudio de impacto económico realizado por ECONorthwest en nombre de Etsy, los vendedores de Etsy...Por supuesto, solo un pequeño porcentaje de los vendedores de Etsy usa la impresión 3D, pero dado que muchos vendedores de Etsy son candidatos para algún tipo de tecnología de fabricación de escritorio, son un buen indicador de los datos de crecimiento del mercado.Fundamentalmente, la fabricación en general y la impresión 3D en particular son impulsores transformadores del crecimiento económico, que ayudan a capacitar a los estudiantes en habilidades tangibles que producen valor, ayudan a los empresarios a construir y probar prototipos y participar en la fabricación inicial, todo lo cual conduce a una potente creación de empleo. fuerza en todo el mundo.Debido a que las impresoras FDM y SLA están disponibles tanto para aficionados como para profesionales, son los tipos más comunes de impresoras 3D.Las versiones para el consumidor están disponibles por unos pocos cientos de dólares y las máquinas profesionales, que se utilizan para la creación de prototipos y la fabricación de plantillas, tienen un precio que oscila entre los 3.000 y los 6.000 dólares.Estas son las tecnologías de impresión 3D en las que es más probable que invierta.FDM fue la primera tecnología de impresión 3D convencional para aficionados y aún lidera el mercado en términos de marcas y ofertas de productos, así como en la cantidad de unidades vendidas.Uno de los desafíos clave con la impresión 3D es lograr que un objeto se imprima con éxito.Las impresiones fallan porque el plástico depositado se calienta o enfría demasiado rápido, porque las capas no se unen correctamente, porque la impresión se desprende de la superficie de impresión de la placa de construcción, porque el filamento se atasca en la extrusora y una amplia gama de otros problemas de producción.Las impresoras FDM imprimirán en una amplia gama de plásticos.Cada plástico tiene características diferentes, que pueden hacer que la impresión sea más fácil o más difícil, y que producen características diferentes en las piezas terminadas.El tipo de filamento más común es el PLA (ácido poliáctico), que es muy fácil de imprimir, pero puede ser quebradizo y se deformará con la luz del sol.El nailon es fuerte y flexible, pero a menudo requiere muchos ajustes para que la configuración de impresión funcione.El ABS es más fuerte (es de lo que están hechos los LEGO), pero se enfría a un ritmo que a menudo hace que las capas inferiores se enrollen, deformando toda la impresión.También tiene un olor desagradable y vapores moderadamente tóxicos.Algunos proveedores infunden el plástico básico (principalmente PLA) con otros materiales, como madera, metales y fibra de carbono.Cada uno de estos cambia las características del objeto impreso terminado.La mayoría de las impresoras FDM tienen una sola extrusora y pueden imprimir desde un solo rollo de filamento a la vez.Las impresoras FDM más avanzadas (y caras) pueden imprimir dos, tres, cuatro o más filamentos a la vez, lo que permite que la impresora mezcle colores, características funcionales (como plástico sólido con bisagras flexibles) y materiales de soporte solubles.Las impresiones se construyen a partir de hilos de plástico fundido, por lo que los voladizos pueden convertirse en un problema.Si bien las impresoras FDM generalmente pueden imprimir círculos o ángulos de hasta 45-60 grados, no pueden imprimir sobre grandes espacios de aire porque el plástico fundido simplemente se asentará en el espacio.Para compensar el problema de los grandes espacios, la mayoría de las impresoras generarán soportes o torres temporales de plástico que pueden sostener las áreas puenteadas.Las impresoras de un solo filamento utilizan el mismo material que el objeto en sí, con una variedad de configuraciones que pueden permitir que los soportes se retiren con una facilidad moderada.Las impresoras de doble filamento a menudo imprimen con un material de soporte soluble como PVA (alcohol polivinílico), que es prácticamente el mismo material del que está hecho Elmer's Glue.Una vez que se completa la impresión de doble filamento, se sumerge en agua durante horas (o, a veces, días) y el PVA se disuelve, dejando una impresión intacta con los vacíos abiertos que el diseñador pretendía para el objeto final.Debido a que las impresoras FDM imprimen en capas, la orientación del objeto que se está imprimiendo puede ser importante.Los enlaces entre las capas suelen ser más débiles que los tramos lineales de plástico.Como tal, la colocación en la cama debe tener eso en cuenta para cualquier objeto que pueda estar bajo tensión.Las impresoras FDM vienen en una variedad de tamaños.Cuanto mayor sea el tamaño, más desafiante será la impresión, porque a menudo es difícil equilibrar las características de calor dentro del área de construcción completa.Las impresoras FDM también ofrecen una variedad de tamaños de boquillas.Cuanto más grande es la boquilla, más material se extruye por minuto, pero menos refinado es el resultado final.Cuanto más pequeña sea la boquilla, más detallada será la impresión.La impresión con boquillas grandes o boquillas pequeñas presentará otros desafíos, a menudo relacionados con los soportes, los puentes y la gestión del calor.También: Reseñas de impresoras 3D CNETLas impresoras SLA tienen una serie de características que las han mantenido fuera de la corriente principal:Las impresoras SLA a menudo tienen áreas de construcción muy pequeñas, lo que da como resultado impresiones generalmente pequeñas.La resina a menudo se formula específicamente para una impresora determinada, por lo que los usuarios pueden quedar atrapados en las ofertas de un proveedor, lo que puede limitar las opciones de material y color.Aun así, las impresoras SLA han comenzado a ganar popularidad, principalmente porque son capaces de producir impresiones con detalles muy finos y pocas líneas de capa.Esto los hace particularmente adecuados para crear prototipos de diseños y moldes de joyería, pequeños diseños médicos y dentales y pasatiempos, como maquetas de trenes y miniaturas de juegos.El proceso de pasar de una idea a un objeto impreso en 3D siempre debe pasar primero por dos tecnologías de herramientas de software: el software de modelado 3D (o CAD) y las rebanadoras.Piense en el software de modelado 3D, también llamado CAD (diseño asistido por computadora), como el motor de creación de modelos 3D.De la misma manera que puede usar Photoshop para crear un gráfico, Illustrator para crear una ilustración o Word para crear un artículo como este, el software CAD se usa para crear el diseño de un modelo 3D.Existen muchos programas CAD, cada uno de los cuales es el más adecuado para diferentes tareas.Alterno entre TinkerCAD y Fusion 360, dependiendo de si necesito construir una pieza rápida o un diseño más complejo.TinkerCAD es un programa muy fácil de usar que a menudo se enseña a niños en edad escolar.Permite la creación de prototipos súper rápidos de diseños simples.Fusion 360 es un programa completo de diseño de ingeniería con funciones no solo para el diseño, sino también para la simulación de movimiento y las pruebas de estrés.Hay muchas otras herramientas, como ZBrush y Meshmixer, que a menudo se usan para esculpir en el espacio virtual.Si puede dibujar un rectángulo en PowerPoint, puede usar un programa CAD para hacer diseños simples.Los recursos para aprender programas de impresión 3D comunes están disponibles en muchas clases en línea, se enseñan en universidades y se encuentran en abundancia en YouTube.Dicho esto, dado que herramientas como Fusion 360 se pueden usar para diseñar y probar virtualmente proyectos como motores de automóviles, puede ser un desafío dominarlos.A menudo, se requiere una habilidad de ingeniería de disciplina específica para comprender no solo cómo funciona la herramienta, sino también la física involucrada en la operación del objeto final.Los programas CAD producen modelos virtuales de objetos 3D.Pero la mayoría de las impresiones 3D se producen capa por capa, en porciones.El proceso de convertir un diseño 3D en una serie de movimientos de máquina en un plano bidimensional (y luego mover el plano) es el trabajo de un programa de corte.La mayoría de las cortadoras producen código G, una forma estándar de lenguaje de control numérico entendido por la mayoría de los dispositivos de fabricación asistidos por computadora (no solo las impresoras 3D).Si bien el código G es un estándar (específicamente, "EIA Standard RS-274-D Formato de datos de bloque variable intercambiable para posicionamiento, contorneado y contorneado/posicionamiento de máquinas controladas numéricamente"), los proveedores a menudo agregan extensiones y modificaciones.Esto significa que, por lo general, la cortadora debe generar el código G para marcas y modelos específicos de dispositivos controlados numéricamente.Si bien algunas segmentaciones se pueden operar mediante programación con solo pasar un archivo de modelo 3D y obtener una salida de código G, la mayoría de las segmentaciones actuales permiten una interfaz totalmente interactiva.Esto permite al operador ajustar la orientación de la impresión y examinar el proceso de impresión capa por capa para localizar posibles problemas de impresión antes de enviar una impresión a la impresora.También es en este momento que se configuran diferentes configuraciones de impresión, que van desde la temperatura de la boquilla y la placa de construcción, técnicas de adhesión, métodos de relleno, velocidades de impresión e incluso bloques de código G personalizados para dar cuenta de procedimientos especiales, como detener una impresión para incrustar imanes, y luego permitir que continúe la impresión.Al igual que con las impresoras 3D y los programas CAD, hay muchas cortadoras disponibles para elegir.Algunos de los más populares, como Cura y Slic3r, son de código abierto.También hay ofertas comerciales sólidas como Simplify3D.Además, algunos proveedores (como Zortrax y MakerBot) han creado sus propios cortadores patentados vinculados a su hardware individual.Como puede imaginar, hay algunos beneficios en este enfoque para la integración estrecha de la máquina, pero el bloqueo a menudo significa que los operadores que poseen múltiples marcas de impresoras 3D no pueden estandarizar una herramienta de corte si usan estas máquinas.Algunas máquinas con rebanadoras personalizadas se entregan con un software incompleto, lo que tiende a reflejarse negativamente en el diseño y la facilidad de uso del producto.Para aquellas organizaciones acostumbradas a los procesos de producción tradicionales, las impresoras 3D pueden ahorrar una enorme cantidad de tiempo.Un ejemplo es Volkswagen Autoeuropa.En una conversación con el presidente del fabricante de impresoras 3D Ultimaker en 2017, me dijeron:La empresa [Volkswagen] recurrió a la impresión 3D de escritorio para crear herramientas y plantillas personalizadas que se usan a diario en la línea de ensamblaje, reemplazando un proceso antiguo que requería subcontratación y largos plazos de entrega.La impresión 3D no solo introdujo una forma más rentable de producir las herramientas, sino que le devolvió tiempo a la empresa.El cambio aparentemente menor ahorró $160 000 en solo una planta en 2016, y se prevé que ahorre $200 000 este año.Las impresiones 3D pueden tardar horas o días en imprimirse.Construí un conjunto de adaptadores personalizados que van entre el sistema de recolección de polvo de mi taller y el puerto de polvo para cada una de mis herramientas.La impresión de cada adaptador a baja resolución llevó unas tres horas.Se tardó unos días en producir un modelo detallado de la nave estelar USS Discovery de Star Trek, al igual que un modelo a escala de un bloque de motor Ford.Pude crear un sistema de adaptador personalizado perfectamente adaptado a mis necesidades específicas.La impresión 3D me permitió hacer objetos únicos a un costo de material en centavos cada uno.Debido a que pude hacer mi propio diseño, no incurrí en costos de diseño.Además: la nueva impresora 3D de HP tiene piezas impresas en 3DAdaptadores como estos, construidos con métodos tradicionales, habrían requerido un mecanizado personalizado y tardarían semanas desde el diseño hasta la entrega.Los costos habrían sido miles de dólares más de lo que pagué.Debido a que el cambio de la idea al objeto fue tan corto, y debido a que el costo de desembolso fue tan bajo, pude aprovechar una solución personalizada para mejorar la productividad que de otro modo no habría tenido.Este es otro beneficio de la impresión 3D: debido a que el costo es tan bajo, hay muy poca barrera de costos para la innovación y, como tal, ocurre más innovación.La cuestión es que comparar objetos impresos en 3D con objetos fabricados tradicionalmente no necesariamente se puede cuantificar por el costo.Los objetos fabricados tradicionalmente a menudo tienen un gran gasto inicial necesario para construir moldes, accesorios e incluso fábricas.Pero una vez que se han incurrido en esos gastos, el costo unitario individual y el tiempo de entrega pueden ser casi instantáneos.Una comparación tangible Los ladrillos LEGO (que se fabrican con plástico ABS) se fabrican en cantidades asombrosas.La empresa informa:Además: Stratasys lanza la impresora 3D F120 por $11,999;Flexión V650Descargué un modelo clásico de ladrillo LEGO rectangular de 4x2 (cuatro vigas por dos vigas) del sitio para compartir objetos 3D Thingiverse.Esta es una versión compatible con el ajuste exacto, lo que nos brinda una comparación ideal de los procesos de producción.Estamos comparando los modelos exactos usando el mismo plástico.En mi Ultimaker S5 (que es la misma máquina que se usa en las fábricas de Ford y Volkswagen), se necesitarían 29 minutos para imprimir un ladrillo en 3D, o alrededor de dos por hora.Al llenar la placa de construcción grande, es posible imprimir 65 ladrillos a la vez, pero el proceso tardará un día, siete horas y 39 minutos en completarse.En las mismas 31 horas que se tarda en producir una placa de 65 ladrillos, LEGO produce 66,96 millones.En otras palabras, necesitaría aproximadamente un millón de impresoras 3D funcionando a tiempo completo para producir lo que LEGO produce en sus fábricas.Cada ladrillo producido por una impresora 3D requiere alrededor de 3 g de filamento (alrededor de medio metro).La impresión 3D cuesta alrededor de $0,06 por gramo de filamento para PLA o ABS.Sin contar el costo de la energía, la mano de obra, el mantenimiento y los bienes raíces, cada ladrillo cuesta aproximadamente $0.18.Por el contrario, LEGO vende sus ladrillos a los consumidores por un promedio de 10,4 centavos.Si bien es posible producir ladrillos LEGO en volumen a través de la impresión 3D, no es práctico ni rentable.Por otro lado, cuando LEGO quiere crear prototipos y probar nuevos modelos de ladrillos, a alrededor de $ 0,18 por prototipo, el proceso práctico de diseño y prueba es sin duda muy rentable.La impresión 3D también es ideal para la fabricación de bajo volumen o tiradas cortas.Mientras que algunas empresas necesitan producir miles o millones de productos, otras necesitan producir una cantidad relativamente pequeña de unidades o producir unidades bajo demanda.Se necesita una producción de bajo volumen en una variedad de aplicaciones:Producción para uso interno: una pequeña cantidad de departamentos internos o usuarios pueden beneficiarse de la compilación.Las plantillas y los marcos se ajustan perfectamente a esta necesidad.Prueba de producción en el mercado: se produce una cantidad limitada de unidades a un costo manejable para probar la idoneidad para la venta o la funcionalidad y el rendimiento de las características.Si los compradores responden bien, se pueden producir más unidades utilizando los medios de producción tradicionales.Producción a pedido: las unidades que se necesitan con poca frecuencia o en un catálogo anterior se pueden "almacenar en la nube" y producir solo cuando se necesitan.Esto permite que un gran almacén de piezas se almacene virtualmente y, sin embargo, esté disponible para los clientes según sea necesario.Empresas empresariales: se pueden producir pequeñas cantidades de unidades como prueba de concepto para el crowdfunding o para proporcionar a personas influyentes y revisores para crear prensa inicial y conciencia de un producto antes de que se cierre la financiación total.Es esta capacidad bajo demanda de bajo volumen que proporciona la impresión 3D la que puede ser transformadora para la industria en general, no solo para la fabricación.Al poder crear y probar nuevos objetos de forma rápida y económica, es posible innovar a un ritmo imposible con los medios tradicionales.Además, la impresión 3D promueve la idea de "pensar globalmente, hacer local" en el sentido de que los diseños de los objetos se pueden compartir internacionalmente, pero las nuevas unidades se pueden imprimir donde sea que se necesiten.Tomemos, por ejemplo, un accesorio utilizado en la planta piloto de Ford en Colonia, Alemania.La empresa tiene una línea de fabricación a pequeña escala que prueba la producción de vehículos nuevos.Como parte de este proceso, los ingenieros utilizan impresoras 3D para crear plantillas, herramientas y accesorios.Una vez probado y confirmado que es eficaz, la entrega de accesorios y plantillas a otras plantas en todo el mundo requeriría tiempo de envío, costo de envío expreso internacional, así como posibles trámites de aduana u otros trámites de tránsito internacional.Pero si los ingenieros de la planta de AutoAlliance (una empresa conjunta entre Ford y Mazda) en la provincia de Rayong en Tailandia quisieran usar una plantilla desarrollada en Colonia, todo lo que tendrían que hacer es descargar el archivo digital e imprimirlo.El resultado sería la transferencia de una herramienta hecha a medida en todo el mundo en horas, no días, por centavos, no cientos o miles de dólares, y sin los trámites burocráticos que normalmente implican los envíos internacionales.Según Heiden de Ultimaker: "La impresión 3D continúa evolucionando dentro del sector de fabricación, y los trabajadores de la fábrica han liderado la adopción de la tecnología. A medida que sus habilidades continúan desarrollándose, el impacto de la impresión 3D seguirá creciendo en todos los aspectos del proceso de fabricación. ."Dicho esto, la impresión 3D no es necesariamente adecuada para la fabricación en volumen.Debido a que las impresiones pueden demorar horas o días, una vez que se desarrolla un prototipo, es posible que desee pasar a un proceso de producción más rápido para sus productos de venta finales.Por otro lado, la impresión 3D es ideal para crear moldes, por lo que puede diseñar su objeto en un programa CAD como Fusion 360 de Autodesk, imprimir un prototipo y refinarlo hasta que se ajuste a sus necesidades.El productor de filamentos Polymaker, por ejemplo, ha creado un filamento especial sin cenizas llamado PolyCast.Este filamento puede producir objetos de fundición de inversión que se pueden colocar dentro de las carcasas de los moldes y luego quemarlos, creando un molde sin cenizas, listo para la fundición de metales.Pero si observa la fabricación únicamente a través de la lente de la impresión 3D, se perderá una tendencia mucho más amplia, la de la "Industria 4.0".McKinsey estima que el sector manufacturero mundial tiene un valor aproximado de 10 billones de dólares al año.La consultora sostiene que hay cuatro grandes interrupciones que impulsarán el cambio en los procesos industriales y la fabricación de bienes:Volumen de datos y capacidad de cómputo: no se trata solo de big data, es el tremendo flujo de datos, el aumento en el poder de cómputo y la conectividad ubicua.McKinsey específicamente llama la atención sobre el impacto de las redes de área amplia de baja potencia comunes entre la Internet de las cosas.Análisis: entre la IA y los grandes datos, la oportunidad de someter cada proceso a un examen y optimización detallados basados ​​en análisis de negocios avanzados impulsará las cadenas de suministro que pueden ser dinámicamente reactivas a los eventos mundiales y los microcambios, así como predictivas basadas en acumulaciones de recursos analíticos de fuentes globales.Nuevas interfaces de usuario: McKinsey cree que las interfaces táctiles, los sistemas de realidad aumentada y otras formas de interacción hombre-máquina impulsarán el cambio en el sector manufacturero.También puede considerar la impresión 3D como una nueva interfaz de usuario, porque la oportunidad de tener un concepto de diseño en la mano puede transformar la forma en que entiende un objeto a un nivel visceral.Control numérico digital: McKinsey describe esto como "mejoras en la transferencia de instrucciones digitales al mundo físico", que es, en efecto, código G.Pero en realidad es más que eso.No es solo la transferencia de instrucciones, que hemos tenido durante años.Son las tecnologías (que van desde la impresión 3D hasta la robótica) capaces de actuar sobre esas instrucciones las que están demostrando ser transformadoras.Al observar cómo se está transformando la fabricación, es necesario mirar más allá de los aspectos básicos de la producción hacia las transformaciones en la gestión de activos, la mano de obra (soluciones humanas, robóticas e híbridas), la gestión de inventario, la calidad (a través del control de procesos avanzado, la visión artificial y la inteligencia comercial). ), gestión de la cadena de suministro, tiempo de comercialización e incluso servicio posventa.Además: a pesar del crecimiento, la impresión 3D representa solo el 0,1% de la fabricación mundial TechRepublicSi tiene curiosidad acerca de la impresión 3D, quizás la mejor manera de comprender cómo podría afectar su negocio es comprar una impresora 3D.Las impresoras 3D de nivel de consumidor se pueden obtener por menos de $ 500, y las excelentes impresoras profesionales como las de Ultimaker, LulzBot y MakerBot están disponibles desde alrededor de $ 3,000 a $ 6,000.Aquí en ZDNet, hemos llevado a cabo una extensa serie Discovery de impresión 3D, con una amplia gama de artículos, reseñas y guías prácticas en video.Siéntete libre de leer y ver esta serie.Al hacerlo, podrá desarrollar rápida y fácilmente una comprensión profunda de los procesos y potenciales de la impresión 3D.¡Ahora, sal y haz algo grandioso!La Ley de IA de la UE: lo que necesita saberPor qué debería usar DNS seguro en su ChromebookLas 3 mejores tarjetas de crédito de Amazon Business: sus opciones de crédito explicadasLas 5 mejores cortadoras de césped de empuje: las mejores cortadoras de césped manuales, eléctricas y de gasolinaLos 12 mejores regalos tecnológicos baratos por menos de $ 50Las 13 mejores máquinas de equipos de gimnasio en casa: para todos los bolsillosAprenda a usar SAP por menos de $40 con este paquete de cursos para desarrolladoresEstuche resistente Kensington BlackBelt con base móvil integrada para Surface Pro 8: duradero y convenienteLos 5 mejores teclados mecánicos para juegos: rápidos y precisosPor favor revise nuestros términos de servicio para completar su suscripción al boletín.Acepta recibir 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