En los últimos años la fabricación aditiva, más conocida como impresión 3D, ha avanzado a un ritmo vertiginoso. Además de procesos de diseño más limpios y seguros, aporta una serie de ventajas de las que cada vez más empresas empiezan a beneficiarse a la hora de empaquetar sus productos, pero ¿cómo funciona exactamente este sistema?, ¿qué sectores son los más propensos a su utilización?

¿En qué consiste la impresión 3D?

Es una tecnología revolucionaria que ha transformado la producción y fabricación y que consiste en crear objetos tridimensionales a partir de datos digitales. A diferencia de otros métodos tradicionales, que eliminan material para poder obtener la forma deseada, esta técnica adopta un enfoque aditivo (no sustractivo). Es decir, construye el objeto capa a capa, a partir de un modelo digital computarizado, superponiendo capas sucesivas de material hasta conseguir la forma final del objeto.

Una impresora 3D se podría comparar con una impresora de tinta tradicional. La diferencia radica en que, en lugar de utilizar tintas de varios colores, la 3D utiliza polvo que, capa por capa, va creando un objeto. Un detalle que es importante tener en cuenta es que para que este mecanismo funcione es necesario un software CAD (Computer Aided Design) 3D, cuya función es dar la orden de cómo construir el objeto deseado. La impresora 3D va expulsando las capas del material utilizado y, a su vez, un láser ultravioleta va endureciendo el material. Este proceso de impresión, para materiales de pequeñas dimensiones, puede tardar tan solo 1 hora.

Pros y contras de la impresión 3D

Algunas de las ventajas que ofrece este sistema de fabricación son:

• La personalización masiva y producción bajo demanda. La fabricación 3D permite producir artículos únicos y personalizados que satisfagan las necesidades específicas de los clientes, sin costes adicionales. Esto abre nuevas oportunidades para empresarios y artesanos que quieran crear productos únicos y diferenciados en el mercado. 

• Reducción de residuos, ya que se necesitan menos cantidad de materiales para el proceso de fabricación, además de que no se desperdicia tanto producto.

• La posibilidad de fabricar objetos complejos que, utilizando un método tradicional, no sería posible.

• Procesos de diseño más sostenibles y seguros. Un estudio de la Universidad Tecnológica de Michigan reveló que se necesita entre un 41 y 64% menos de energía para imprimir un envase en 3D.

• Ahorro de costes y tiempos de fabricación. Los plazos de producción se reducen drásticamente, lo que permite a las empresas sacar productos al mercado con rapidez y responder de manera más eficaz a la demanda de los consumidores.

• Mayor versatilidad a nivel de diseño.

• Ultraflexibilidad imposible de alcanzar con los métodos de fabricación convencionales. Esta tecnología permite crear formas complejas, geometrías y estructuras internas detalladas que serían difíciles, si no imposibles, de conseguir con otros métodos de fabricación. Los diseñadores pueden dar rienda suelta a su creatividad y ampliar los límites tradicionales del diseño. Esto abre nuevas posibilidades en campos como la arquitectura, el diseño de productos, la medicina e incluso la industria aeroespacial…

Sin embargo, aunque los beneficios de la utilización de la fabricación aditiva son numerosos, también es importante considerar los inconvenientes derivados del diseño de envases 3D:

• Difícil escalabilidad para producción masiva.

• Limitaciones técnicas a la hora de utilizar determinados materiales.

• Costes de adopción.

• Falta de habilidades o experiencia en este campo.

• Avances y capacidades de los programas informáticos.

• Reciclabilidad del material en cuestión.

El papel de la impresión 3D en la logística

Tal y como aseguran desde el CITET (Centro de Innovación para la Logística y el Transporte de Mercancías, “la impresión 3D ha introducido un cambio fundamental en la logística al permitir la producción localizada y personalizada. Las empresas ya no necesitan mantener grandes inventarios o depender de largas cadenas de suministro para piezas específicas. Pueden imprimir componentes y productos directamente en el lugar donde se necesiten, reduciendo costes de almacenamiento y tiempos de entrega”.

Desde el Centro de Innovación destacan las siguientes aplicaciones:

• Piezas de repuesto bajo demanda: En lugar de mantener un almacén de piezas de repuesto, las empresas pueden imprimir piezas específicas cuando sea necesario, reduciendo el espacio de almacenamiento y el coste asociado.
• Embalajes personalizados: La impresión 3D permite la creación de embalajes personalizados que se ajustan perfectamente a los productos, lo que reduce el desperdicio de materiales y mejora la protección durante el transporte.
• Prototipado rápido: En la etapa de desarrollo de productos, la impresión 3D acelera la creación de prototipos y permite pruebas más ágiles de nuevos diseños.

Uno de los sectores donde el empaquetado 3D está jugando un papel muy relevante es en el sector de la alimentación. Las máquinas de fabricación aditiva de alto rendimiento permiten crear packagings que se adaptan a cualquier tipo de alimento o necesidad, como por ejemplo, productos frágiles o delicados, embalajes inteligentes con sensores capaces de monitorizar cambios de temperatura y humedad, embalajes con materiales biodegradables…

Pero no es el único sector que se ha sumado a esta tecnología. Los ingenieros aeroespaciales también han recurrido a la impresión 3D de herramientas de inspección para reducir los costes de las piezas de tiradas cortas de producción. Lo mismo sucede con otros sectores como el de la automoción, la industria robótica o el sector educativo. En los próximos años veremos más sectores que se suman y, en consecuencia, cómo va perfeccionándose un técnica que, además de contribuir a la sostenibilidad, jugará un papel importante en otros ámbitos importantes para la sociedad.