Impressió en 3D per a un món sense magatzems

En els 512 anys que la Guàrdia Suïssa porta protegint el papa i les dependències del Vaticà, l’acolorit uniforme renaixentista dels seus membres sembla haver canviat molt poc. Però els guàrdies suïssos del segle XXI porten posat un element d’alta tecnologia: el casc actual ja no és metàl·lic, sinó de plàstic, fabricat a mida amb una impressora en 3D creada a Catalunya. El centre tècnic que HP té a Sant Cugat del Vallès, format per vuit edificis amb una superfície total de 40.000 metres quadrats on treballen més de 2.000 persones, va néixer per produir impressores d’injecció domèstiques i d’oficina, però ara és el responsable dels sistemes industrials de fabricació additiva de la firma nord-americana per a tot el món. Empreses de tots els sectors fan servir ja impressores 3D per fabricar a mida tota mena de peces, de mides i en quantitats cada vegada més grans que comencen a rivalitzar amb els processos tradicionals de producció.

Ramon Pastor, el director del centre, reconeix que la impressió en 3D encara és un mercat petit: factura 6.000 milions de dòlars anuals, el 0,05% dels 12 bilions que representa el mercat mundial de la fabricació. Però en la fase inicial de l’anomenada Quarta Revolució Industrial, l’empresa ja gosa pronosticar un futur a mitjà termini en què els productes es produiran sota demanda, a partir d’arxius digitals, en el mateix lloc on siguin necessaris. D’aquesta manera ja no caldrà fabricar tantes unitats dels productes, en diferents talles i colors, ni tampoc emmagatzemar-les ni transportar-les.

Noves possibilitats

Mentre això es fa realitat, la impressió en 3D ja es va fent lloc en la producció industrial. Més enllà de la flexibilitat que ofereix en el disseny de productes i de les opcions de personalització que ja aprofiten alguns sectors molt concrets com el de les pròtesis ortopèdiques, el 3D permet obtenir peces que no es podrien fer amb sistemes tradicionals com la injecció de plàstic i la mecanització de peces metàl·liques. Per exemple, sense deixar els cascos, la firma francesa Sculpteo ha dissenyat per a la marca canadenca Syncro un model per a ciclistes que combina la carcassa rígida exterior amb una fina malla flexible interior, tot a la mateixa peça. L’empresa d’enginyeria industrial FICEP, amb seu a Vilassar de Dalt, fabrica un sofisticat braç per a robots de pintura arquitectònica de precisió.

Aquests objectes i molts altres es fabriquen amb les impressores Jet Fusion creades a Sant Cugat. A diferència dels models 3D de sobretaula, que fan servir rotlles de filament de termoplàstic per imprimir peces petites, en aquests aparells industrials de grans dimensions la primera matèria són bidons de finíssima pols de poliamida AP11 o AP12, semblant al tòner d’impressió làser però en aquest cas de color blanc. Els equips, amb preus inicials que van dels 50.000 als 158.000 euros segons la capacitat, fan servir diversos additius i fonts de calor per fondre i fixar la pols i formar els vòxels (píxels amb volum) de l’objecte, d’acord amb els plànols digitals. En el procés es fa servir molta més quantitat d’aquest material d’alta resistència que la que forma les peces, però la màquina recupera el 80% per al treball següent. La majoria dels grans noms de la química, des de BASF fins a Henkel i Lubrizol, ja col·laboren amb HP per desenvolupar materials d’impressió nous, i l’empresa ha anunciat que aviat serà capaç d’imprimir peces amb components metàl·lics. Tot i això, les actuals de poliamida ja són enormement resistents: presumeixen d’una baula de 130 grams de pes impresa en 3D que permet aixecar un cotxe de 4.500 quilos.

Per competir comercialment amb la injecció de plàstic en la fabricació de grans quantitats, la impressió en 3D busca elevar el seu punt d’equilibri, aquell en què les unitats de cada peça que cal produir comencen a justificar el cost dels motlles d’injecció necessaris. Tot i això, la tecnologia comença a introduir-se fins i tot en aquest àmbit: al centre de Sant Cugat es poden veure motlles de termoconformació impresos en 3D que es fan servir en les indústries dels envasos i de components per a l’automoció. Precisament en aquest últim sector hi ha algunes aplicacions sorprenents de les màquines HP: l’empresa belga ZiggZagg ja fabrica un col·lector d’admissió d’una sola peça per als motors de cotxes de competició que és més resistent que els convencionals d’injecció, de dues peces que es trencaven amb la pressió. Asseguren que l’ús d’aquesta peça ha permès als pilots classificar-se als primers llocs de les curses en què han participat des del canvi.

Tot i això, la personalització continua sent el punt fort de la impressió 3D, i HP l’està comercialitzant més enllà de les aplicacions especialitzades en què ja és coneguda la seva versatilitat, com l’ortopèdia. La marca Brooks de calçat esportiu està instal·lant en les seves botigues dels EUA la FitStation de HP, un equip que escaneja en tres dimensions el peu de cada client i li recomana els models de vambes que s’hi ajusten millor, no només per les dimensions sinó també per la flexibilitat que li convé segons el tipus d’activitat prevista. A continuació, el comprador fa unes passes sobre una estora sensible a la pressió i el sistema detecta els possibles desequilibris. Amb aquesta informació, una impressora 3D fabrica unes plantilles posturals personalitzades que milloren la comoditat i redueixen les molèsties, no només a les extremitats sinó també en altres parts del cos. Brooks ja ha presentat la Genesys, la primera sabatilla d’esport completament personalitzada, que espera començar a vendre l’any que ve per poc més de 100 euros.