¿Imprimimos en 3D
o fabricación aditiva?

27 de mayo de 2021 | Tiempo de lectura: 6 min

Desde los inicios de la industria en la que trabajamos, la terminología relativa a lo que hacemos ha evolucionado paralelamente a la propia tecnología. Como en muchas industrias, la terminología fue definida inicialmente por las empresas pioneras y los innovadores del sector, luego se formó por los usuarios, los medios de comunicación y otras personas influyentes, antes de estandarizarse gradualmente.

Historia de la impresión 3D. Nombres para las nuevas tecnologías

En la actualidad existen dos términos dominantes para referirse a nuestro sector y clase de tecnologías: el estándar oficial Fabricación Aditiva y el estándar de facto Impresión 3D. Veamos de dónde proceden estos términos y qué significan.

Se necesitan nombres para las tecnologías individuales y para lo que se utilizan. Esto último suele ser sinónimo de la industria correspondiente, es decir, de los proveedores y usuarios de esa tecnología en general. Nuestra industria comenzó con varias tecnologías diferentes que se introdujeron comercialmente en pocos años, a finales de los ochenta y principios de los noventa. Cada una de ellas llevaba el nombre de la empresa comercializadora o, en algunos casos, del licenciante de la tecnología. La siguiente tabla resume algunas de las principales tecnologías iniciales:

Es interesante observar que, 30 años después, la mayoría de estos nombres y abreviaturas se siguen utilizando de forma similar, mientras que uno de ellos se ha transformado en un uso más genérico. La impresión 3D se originó como una tecnología desarrollada por el equipo de Emanuel Sachs en el Instituto Tecnológico de Massachusetts y descrita en su solicitud de patente de 1989 como:

Técnicas de impresión tridimensional - Un proceso para fabricar un componente depositando una primera capa de un material poroso fluido, como un polvo, en una región confinada y depositando después un material aglutinante en regiones seleccionadas de la capa de material en polvo para producir una capa de material en polvo aglutinado en las regiones seleccionadas....

En un principio, 3D Systems promocionó su tecnología como "Rapid Prototyping" (creación rápida de prototipos) y, al tratarse de la primera comercialización, el término pronto se generalizó. Por ejemplo, la primera revista importante del sector se llamaba "Rapid Prototyping Report", y las primeras conferencias organizadas por la Universidad de Dayton se llamaban "International Conference on Rapid Prototyping". Rápidamente se comprendió que la tecnología era aplicable a mucho más que la creación de prototipos, por lo que a menudo se añadieron los términos "utillaje rápido" y "fabricación rápida". Durante muchos años, la principal conferencia y feria anual organizada por SME se conoció simplemente como "RAPID". Pero desde el principio también se utilizaron términos alternativos.

La Universidad de Texas utilizó el término Solid Freeformation (SFF) para sus publicaciones y conferencias, y el autor Marshall Burns tituló su libro de 1993 "Automated Fabrication" e intentó establecer los términos fabricator para las máquinas y "fabber" para los usuarios. El nombre de la empresa, DTM, procedía de "Desktop Manufacturing" (fabricación de sobremesa), mientras que otros términos eran imagen sólida, fabricación por capas y fabricación aditiva. 

Fabricación aditiva, impresión 3D: Necesidad de normalización

A medida que la industria se desarrollaba, aumentaba la necesidad de normalización. Por un lado, para minimizar los malentendidos, ya que algunos términos (como impresión 3D) se utilizaban para significar cosas distintas. Pero también, para establecer términos genéricos para las tecnologías cuyos nombres populares estaban en muchos casos protegidos por marcas comerciales. Las primeras actividades de normalización fueron coordinadas por VDI en Alemania, y no es casualidad que su primera publicación relacionada con estas tecnologías incluyera terminología: la edición alemana/inglesa de VDI3404 de 2009 (basada en un borrador de 2007 solo en alemán) se llamaba "Fabricación aditiva - Tecnologías rápidas (prototipado rápido)".

En él se afirmaba: La fabricación aditiva / tecnologías rápidas... se utilizan para fabricar prototipos, herramientas y piezas de producción. Durante su desarrollo, algo turbulento, han surgido diferentes términos y definiciones que a menudo resultan ambiguos y confusos". Los nombres de las tecnologías definidas se basaron en los términos de uso común, evitando al mismo tiempo nombres y abreviaturas patentados; por ejemplo, se utilizó Fused Layer Modelling/Manufacturing (FLL) en lugar de FDM. La impresión 3D (3DP) se definió como una "técnica aditiva en la que un adhesivo se deposita punto por punto sobre un lecho de polvo, haciendo que el polvo se adhiera donde se deposita el adhesivo".

Los esfuerzos de normalización se hicieron rápidamente más internacionales y pronto establecieron la "fabricación aditiva (AM)" como nombre oficial del sector. Por ejemplo, ASTM International creó el Comité F42 Additive Manufacturing Technologies, que publicó la norma ASTM F2792 "Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies". Esta norma incluía tanto términos patentados como genéricos. En cuanto a la impresión 3D, confirmó el uso "correcto" como nombre tecnológico, al tiempo que reconocía el uso popular alternativo.

Gracias a la cooperación entre ASTM F42 y el comité ISO TC261 Additive manufacturing, ASTM F2792 fue sustituida posteriormente por la norma internacional ISO/ASTM 52900 "Additive manufacturing - General principles - Terminology". Esta norma utiliza exclusivamente términos genéricos (no propietarios), de modo que, por ejemplo, la sinterización por láser entra dentro de la "fusión de lecho de polvo" y la estereolitografía pertenece a la "fotopolimerización en cuba". Pero mantiene la misma definición de impresión 3D. Los empleados de EOS participaron activamente en la creación de estas normas y siguen trabajando en los comités pertinentes de ASTM e ISO para mantener y ampliar las normas de AM.

Fabricación aditiva: Una industria en proceso de maduración

Paralelamente a las actividades de normalización, la tecnología y la industria habían realizado enormes progresos en al menos dos direcciones diferentes. Por un lado, se produjo un rápido crecimiento de las empresas que ofrecían máquinas de bajo coste destinadas a usuarios domésticos y aficionados. Aunque la mayoría de ellas se basaban en la tecnología de extrusión de material (modelado por deposición fundida) con filamento como materia prima, las máquinas solían denominarse impresoras 3D. Esta tendencia fue acompañada de un gran despliegue publicitario en la prensa y por parte de consultores empresariales, muchos de los cuales predijeron que en pocos años millones de hogares tendrían impresoras 3D e imprimirían piezas de repuesto y objetos domésticos en 3D.

Por otro lado, las tecnologías industriales de fabricación aditiva, como la sinterización por láser, habían alcanzado tales niveles de capacidad y madurez que se estaban utilizando para fabricar incluso productos muy críticos y regulados, como implantes médicos y componentes de vuelo aeroespacial. Como es lógico, los fabricantes y usuarios de estos productos querían evitar que se les "asociara con máquinas de gama baja en cuanto a precio y/o capacidad", es decir, con la impresión 3D (según la descripción de ASTM/ISO). Esta situación planteaba un dilema a empresas como EOS, cuyos clientes objetivo se encontraban principalmente en el ámbito industrial de alta calidad, pero que corrían el riesgo de no darse a conocer si se distanciaban demasiado de la impresión 3D.

Por ello, EOS decidió utilizar principalmente el término Fabricación Aditiva en su comunicación, pero añadir "Impresión 3D industrial" para abordar también el uso popular y diferenciarse al mismo tiempo de las tecnologías de gama baja.

Fabricación aditiva, impresión 3D: Evolución del statu quo

La evolución de la terminología descrita anteriormente puede observarse perfectamente consultando los informes sobre el estado de la industria que publica anualmente Wohlers Associates desde los años noventa. Como observación independiente tanto de los proveedores como de los usuarios de la tecnología, estos informes reflejan muy bien el uso terminológico general en cada año. La siguiente tabla resume cómo han cambiado a lo largo de los años los términos utilizados en el título o la introducción de los informes:

Términos utilizados en los informes anuales de Wohlers Associates sobre el "Estado de la industria".

1996: Creación rápida de prototipos

1998: Creación rápida de prototipos y utillaje

2003: Prototipado rápido, utillaje y fabricación

2006: Prototipado y fabricación rápidos

2007: Fabricación aditiva, también conocida por otros nombres como prototipado rápido.

2009: Fabricación aditiva (AM)

2021: Impresión 3D y fabricación aditiva

El statu quo es el siguiente:

• Las organizaciones de desarrollo de normas (ASTM/ISO, etc.) suelen mantener la terminología, que fue desarrollada principalmente por la industria y el mundo académico, es decir, Fabricación Aditiva, al tiempo que hacen referencia a la impresión 3D como sinónimo de uso común.
• Las organizaciones industriales, al menos en el ámbito B2B, también suelen utilizar la AM, por ejemplo el Grupo de Usuarios de Fabricación Aditiva AMUG, la Asociación de Fabricantes de Aditivos AMGTA, la Asociación para la Fabricación Aditiva de Metales AMAM, etc.
• Organizaciones gubernamentales como America Makes y la UE tienden a utilizar ambos términos, por ejemplo: "America Makes es el socio líder y colaborador de la nación en la investigación de tecnologías de fabricación aditiva (AM) e impresión 3D (3DP)... innovamos y aceleramos la AM/3DP".
• Periodistas, autores, consultores, etc. utilizan a menudo el término impresión 3D, también cuando se refieren a aplicaciones industriales, pero a veces también AM. Por ejemplo, en el sitio web de Wohlers Associates se habla de "fabricación aditiva e impresión 3D, términos que se utilizan indistintamente".
• Los proveedores y usuarios de la tecnología AM, incluidos EOS y muchos de nuestros clientes, tienden a utilizar ambos términos como sinónimos y a incluirlos intencionadamente en sus comunicaciones públicas, con el fin de dirigirse a todo tipo de lectores.

Queda por ver cómo evolucionará la terminología y su uso en el futuro, pero podemos estar seguros de que la tecnología y su aplicación seguirán madurando y ampliándose.

Autor: Dr. Mike Shellabear