¿Por Qué Importa La Impresión 3D Para 'Made In Usa'?

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Un nuevo instituto de impresión en 3d podría revolucionar la fabricación de ee. Uu. En los antiguos estados de rust belt y más allá.

Un aumento en la tecnología de impresión 3D no significará un replicador de "Star Trek" en cada hogar para hacer lo que los estadounidenses desean. Pero la Casa Blanca ha apostado a lo grande por la idea de que la impresión 3D puede revolucionar la fabricación de Estados Unidos desde el corazón del "Cinturón de óxido" del Medio Oeste, una vez conocida por sus acerías cerradas.

La apuesta propuesta por el presidente Barack Obama de 1.000 millones de dólares en una red de innovación de manufactura depende de lugares como la Case Western Reserve University en Cleveland, donde los ruidos de las impresoras 3D y las cortadoras láser llenaron el centro de inventos del departamento de ingeniería una tarde del viernes. La universidad es uno de los muchos socios en el Instituto Nacional de Innovación en la Fabricación Aditiva (NAMII), financiado con fondos federales, un instituto piloto de $ 30 millones destinado a impulsar el uso de la impresión 3D en la fabricación en los Estados Unidos.

"El valor real de la impresión 3D es hacer algo que no es posible o no es rentable hacer con la tecnología existente", dijo James McGuffin-Cawley, presidente de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad Case Western Reserve y miembro del NAMII junta ejecutiva

La impresión 3D representa la última versión de lo que los expertos de la industria denominan "fabricación aditiva": una forma de convertir prácticamente cualquier diseño de computadora en objetos reales mediante la construcción de capas por capas utilizando plásticos, metales u otros materiales. La tecnología podría terminar afectando a todas las industrias principales (aeroespacial, defensa, medicina, transporte, alimentos, moda) y tener un impacto aún mayor en la fabricación de los Estados Unidos que la revolución de los robots.

"A pesar de que la tecnología ha existido por más de 20 años, Washington finalmente la entiende", dijo Terry Wohlers, un analista independiente y experto líder en impresión 3D que se encuentra en la junta de gobierno de NAMII.

¿Por qué la impresión 3D tiene sentido?

Wohlers se refirió al hecho de que los fabricantes han utilizado dicha tecnología para construir modelos y prototipos para probar nuevos diseños de productos durante 20 años. La diferencia con el nuevo esfuerzo NAMII es que el gobierno de EE. UU. Quiere que la impresión 3D ayude a producir más productos con el sello "Hecho en EE. UU."

La solidez de la impresión en 3D proviene de su capacidad para fabricar piezas individuales a medida, especialmente diseñadas a medida, en lugar de producir miles de productos estándar con el valor de un equipo de línea de montaje de una fábrica. Esto podría resultar especialmente rentable para hacer las partes complejas de dispositivos o equipos especializados en lotes pequeños o de forma puntual, como las piezas de repuesto para un avión de combate o el implante de mandíbula personalizado para la cirugía de un paciente individual.

"Si está fabricando 10,000,000 botes de basura para la venta en Wal-Mart, entonces no, puede hacer un prototipo de esas cosas con la impresión 3D, pero no las estará fabricando de esa manera", dijo Wohlers a TechNewsDaily. "Si estás haciendo partes para 50 a 100 aviones militares, entonces es un ajuste perfecto".

El gigante aeroespacial Boeing ya ha demostrado ser un pionero al utilizar la impresión 3D para hacer que más de 22,000 piezas se utilicen en aviones civiles y militares que vuelan hoy. El resto de la industria aeroespacial de los EE. UU. Está intentando ponerse al día rápidamente: GE Aviation anunció la compra de dos compañías en Ohio, Morris Technologies y Rapid Quality Manufacturing, el mes pasado. La idea de GE Aviation es utilizar sus capacidades de impresión 3D recién adquiridas para hacer partes de motores a reacción. [Video: Una impresora 3D de su propiedad: ¿Cuándo tendrá una en casa?]

Stratasys es una empresa de Minnesota que vende impresoras 3D para clientes comerciales. También se unió al Instituto Nacional de Innovación en Fabricación Aditiva de los EE. UU. Con el objetivo de impulsar el uso de la impresión 3D en la fabricación convencional.

Stratasys es una empresa de Minnesota que vende impresoras 3D para clientes comerciales. También se unió al Instituto Nacional de Innovación en Fabricación Aditiva de los EE. UU. Con el objetivo de impulsar el uso de la impresión 3D en la fabricación convencional.

Crédito: Stratasys, Inc.

De manera similar, la impresión 3D está lista para sacudir a la industria médica, dijo David Dean, director del laboratorio de imágenes de cirugía neurológica en la Universidad Case Western Reserve. Señaló las posibilidades de los implantes de cadera y rodilla impresos en 3D que se adaptan con precisión a cada paciente y que pueden evitar los problemas médicos relacionados con los implantes de hoy en día que están menos ajustados.

"Me imagino que no solo los pacientes lo desean porque va a ser mejor para ellos de inmediato, sino también que no necesitan las cirugías reparadoras que siguen por tener algo que no funciona tan bien", dijo Dean. "Eso ahorrará dinero a largo plazo, incluso si la tecnología es inicialmente más cara".

Uniendo el valle de la muerte

Pero las empresas privadas no pueden crear la revolución de la impresión 3D en Estados Unidos fabricando todo por sí mismos. Gran parte de la tecnología aún carece del nivel de fuerza, calidad y precisión necesaria para hacer engranajes o dispositivos que puedan funcionar de manera confiable dentro de máquinas o dispositivos complicados y costosos con posibles consecuencias de vida o muerte.

"La fabricación es mucho más exigente y compleja", dijo Ralph Resnick, director interino de NAMII. "Necesitamos tener proyectos que tengan propiedades materiales que puedan cumplir los requisitos necesarios, que puedan repetirse y que puedan ser idénticos día a día, especialmente en industrias exigentes como la aeroespacial y la defensa".

Ahí es donde el NAMII, el nuevo instituto de fabricación, entra en juego.Utiliza la financiación del gobierno como la proverbial zanahoria en un palo para que las empresas trabajen juntas con universidades y organizaciones sin fines de lucro para ayudar a la tecnología de impresión 3D para la fabricación a cruzar el llamado "valle de la muerte", el período de desarrollo entre las pruebas de laboratorio. Concepto y producto comercial cuando suele faltar financiación privada.

El Departamento de Defensa de los Estados Unidos ha encabezado el cargo gubernamental al aportar la mayor parte de los $ 30 millones para el nuevo instituto de fabricación de aditivos. NAMII se inspira en el Centro Nacional de Fabricación y Mecanizado de Defensa, una organización financiada por primera vez hace 10 años y actualmente dirigida por Resnick, que ha ahorrado más de $ 500 millones para los militares de EE. UU.

Forjando el futuro

Todavía queda mucho por hacer. NAMII acaba de abrir oficialmente sus puertas en agosto y emitió su primera convocatoria de proyectos a fines de noviembre. El instituto tiene una oficina en una incubadora de empresas en Youngstown, Ohio, donde las impresoras 3D donadas por las empresas están disponibles para ser utilizadas por los socios de NAMII. Muchos socios provienen de las antiguas ciudades de Rust Belt transformadas en ciudades de "Tech Belt" que se extienden desde Toledo, Ohio, hasta Belén, Pa.

Si el NAMII resulta exitoso y quizás incluso autosuficiente financieramente para cuando se utilice su financiamiento federal dentro de tres años, el gobierno de los Estados Unidos podría usar sus lecciones para construir el resto de una red de innovación de fabricación de $ 1 mil millones propuesta por el gobierno de Obama.

De vuelta en el laboratorio de Case Western, los estudiantes parecían no sentir el peso de esa responsabilidad sobre sus hombros mientras conversaban y trabajaban en sus proyectos. Incluso la decoración del laboratorio invade una sensación de diversión: tres relojes de pared mostraban la misma hora en que estaban sentados sobre los carteles de las ciudades de Tech Belt, como Cleveland, Akron y Youngstown (las tres ciudades se encuentran en la zona horaria del este de los EE. UU.).

McGuffin-Cawley dijo que quiere agregar Pittsburgh a los relojes para reflejar mejor la región más amplia de Tech Belt. Pero las manecillas de los relojes no tendrán que cambiar, simplemente continuarán su marcha sincronizada hacia el futuro, un minuto a la vez.

Esta historia fue proporcionada por TechNewsDaily, un sitio hermano de WordsSideKick.com. Puedes seguir TechNewsDaily El escritor senior Jeremy Hsu en Twitter @jeremyhsu. Siga TechNewsDaily en Twitter @TechNewsDaily, o en facebook.


Suplemento De Vídeo: Impresoras 3D: Funcionamiento, usos y precios.




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