La impresión 3D de polímeros, impulsada por innovaciones tecnológicas y de materiales
El primer proceso de impresión 3D que se inventó fue la estereolitografía, un método que consiste en endurecer un polímero fotosensible mediante un láser. Por tanto, los plásticos han sido una parte importante del mercado de la fabricación aditiva desde el principio. Hoy en día, se calcula que la impresión 3D de polímeros tendrá un valor de $21.000 millones en 2033, según un estudio de IDTechEx. Para entender este crecimiento, también hay que fijarse en las innovaciones que se han ideado en los últimos años. Cada vez son más los actores que ofrecen otras formas de materiales, como espumas, compuestos o termoestables viscosos. Lo mismo ocurre con las tecnologías de fabricación, como la impresión 3D volumétrica. Pero, ¿qué impulsa el crecimiento de este mercado? ¿Y cuáles son los obstáculos aún existentes?
El informe de IDTechEx ofrece primeramente una segmentación del mercado de la fabricación aditiva de polímeros, por tecnología y material. Como vemos en el diagrama a continuación, existen muchos procesos de impresión diferentes y, por tanto, muchos materiales distintos. Estos incluyen filamentos, resinas, polvos, pellets, etc. Es interesante observar que los polvos de polímero crecerán rápidamente durante el periodo de análisis. Este aumento podría atribuirse a las propiedades que ofrecen estos plásticos, en su mayoría denominados polímeros de ingeniería que se utilizan principalmente para aplicaciones industriales. De hecho, el informe destaca que los usuarios se centran más en la producción final que en la creación de prototipos. Conocen mejor las tecnologías, lo que permite avanzar hacia aplicaciones de alto valor añadido, como la fabricación de piezas a medida, por ejemplo. Sin embargo, el prototipado rápido sigue siendo un uso clave de la fabricación aditiva con polímeros.
Créditos: IDTechEx
Las mayores innovaciones tecnológicas
Lo interesante del estudio es constatar el lugar que están ocupando las startups en este mercado. Mientras que grandes actores como 3D Systems o Stratasys prosiguen su estrategia de innovación, también surgen iniciativas en torno a nuevos materiales o procesos más rápidos y eficaces. El objetivo de estas startups es impulsar el potencial de la fabricación aditiva con polímeros, mejorando cada eslabón de la cadena de valor: software, máquinas, materiales, postprocesado, etc. El estudio ha identificado a los 9 más “innovadores” en estos diferentes segmentos y muestra cómo el mercado podría beneficiarse de estos avances para seguir creciendo. Obviamente, se trata de proyecciones y será interesante ver en los próximos años cómo estas jóvenes empresas han influido realmente en la fabricación aditiva de polímeros.
Una de ellas es Evolve Additive Solutions, que ha desarrollado un proceso denominado STEP (Selective Electrophotographic Thermoplastic Process). Se basa en tres pasos: imagen, alineación y fusión. Para el primer paso, la máquina utiliza un motor de imagen electrofotográfica 2D. La startup ha combinado algunas de las características de la técnica sheet lamination, la impresión 3D y la fusión por lecho de polvo. Esto permitiría alcanzar una alta velocidad de fabricación, compitiendo con el moldeo por inyección. Obviamente, una tecnología que ofrezca mayores volúmenes con rapidez será de interés para el mercado. Siguiendo con las tecnologías, el informe destaca startups como Readily3D o Xolo que se basan en un método de impresión 3D volumétrica. En lugar de diseñar una pieza capa por capa, se crea en un solo paso. De este modo se mejora la velocidad de impresión al tiempo que se mantiene un alto nivel de detalle.
Ingresos del mercado por categoría de material. (Créditos: IDTechEx)
El mercado de la impresión 3D de polímeros
El estudio se centra específicamente en los materiales poliméricos del mercado y afirma que sus ingresos superarán con creces a los del hardware. De hecho, se prevé que el valor de los materiales alcance los $15.000 millones en 2033. En este nicho, el objetivo es responder a los retos de rendimiento y sostenibilidad. El aspecto medioambiental de los polímeros desarrollados es ahora una cuestión clave. Por lo tanto, veremos un aumento de los filamentos reciclados y reciclables, a menudo fabricados a partir de residuos plásticos.
Otro aspecto importante es el de las prestaciones, ¿cuáles son las características de un material combinable? ¿Cuáles son las necesidades actuales de la industria y cómo podemos satisfacer sus demandas? Uno de los ejemplos que da el informe es el de la startup Tiamet3D, que ha ideado un compuesto a base de PLA y nanodiamantes. El objetivo es ofrecer un material resistente y accesible a los usuarios del mercado. Existen, por supuesto, muchos otros ejemplos, con fabricantes que presentan mejoras a nivel de materiales: resistentes al fuego, con propiedades ESD, etc. Una cosa es segura, ¡el mercado de la impresión 3D de polímeros tiene un futuro muy brillante por delante! Si quieres saber más, puedes encontrar el estudio completo aquí.
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*Créditos foto de portada: Sinterit
