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INTRODUCCIÓN A LA IMPRESIÓN 3DY LA FABRICA DEL FUTURO
ESTEBAN RUIZ-TAGLE
2017
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CONOCIMIENTO(LEARNING CURVE)
CERCANÍA(PROXIMITY & LANGUAGE)
COSTO(INVERSIÓN,
OPERACIÓN Y MANTENCIÓN)
BARRERAS DE ADOPCION (3C) BRECHA
5 AÑOS
TECNOLOGIA
Nuevo Usuario
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Qué es “3D Printing” o Impresión 3D
Tecnologías y Materiales
Aplicaciones de Impresión 3D
Para quien es la impresión 3D
ANEXO: 4ª Revolución Industrial, La Fábrica del Futuro y el valor de la
impresión 3D
AGENDA
- Capitulo 1
- Capitulo 2
- Capitulo 3
- Capitulo 4
- Capitulo 5
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QUÉ ES “3D PRINTING”
CAPITULO 2
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Manufactura Aditiva vs Manufactura Tradicional
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¿Qué es Impresión 3D?6
Diseño CAD 3D Impresora 3D Pieza física
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¿Qué es Impresión 3D?7
Fuente: Sculpteo.com
La impresión 3D es una tecnología que permite materializar un proyecto desde el diseño a la fabricación por uno mismo
“” Búsqueda en Google por “3D Printing”:
Cerca de 40,500,000 resultados (solo 1% está en español)
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Proceso de Impresión 3D8
MODELO 3D CAD
REPLICA 3D EN STL
SLICER
CAM (G-CODE)
IMPRESIÓN 3D
POST-PROCESO
LA PIEZA FISICA
Diseño CAD en 3D
XYZ
Archivo digital con datos tridimensionales de forma
Archivo digital con instrucciones en código para construir objeto por capas
Software que divide en capas archivo 3D para preparar la impresión 3D
Proceso de fabricación aditiva de objeto capa por capa ya sea por deposición o curado de material plástico o metálico
Proceso de limpieza y acabado del resultado de la impresión 3D
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Es la tecnología que nos permitirá fabricar el futuro9
Producción Directa y Flexible sin herramientas ni moldes
Libertad en el diseño y la Personalización para las Masas
Formas complejas e imposibles sin aumentar el costo
Suministro “On-Demand” sin la cadena tradicional ni inventario físico
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Es una nueva mirada a todo lo que conocemos10
50% Más pequeño75% Ms liviano 32% Más Fuerte
*CASO: Arup, Design methods for critical structural steel elements (https://www.arup.com/projects/additive-manufacturing)
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QUE TECNOLOGIAS Y MATERIALES EXISTEN
CAPITULO 3
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Existe 7 categorías según el estándar internacional ISO/ASTM 52900-2015 y el nombre técnico para impresión 3D es MANUFACTURA ADITIVA
Procesos de Impresión 3D
12SLA FFF SLS
DLP
BPJ
IMJ
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• SLA (StereoLithoGraphy)
Detalles finosCalidad superficialAlta precisiónVolumen de impresiónDiversidad de materialesMateriales transparentes
VelocidadAlto nivel de expertisePost-proceso sucioMateriales toxicosCosto de operación No es office-friendlyDurabilidad
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• SLS (Selective Laser Sintering)
Detalles finosCalidad superficialAlta precisiónRendimientoDurabilidadMayor resistencia de materialesVolumen de impresión
VelocidadAlto nivel de expertiseCosto de operaciónNo es office-friendlyPost-proceso sucio
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• DLP (Digital Light Processing)
Detalles finosCalidad superficialAlta precisiónVelocidadMateriales casteablesy flexibles reales
Costo de operaciónMateriales tóxicosVolumen de impresiónMediano-pequeñoDurabilidad
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• MATERIAL JETTING
Detalles finosCalidad superficialPrecisiónMulti-material
VelocidadCosto de operación No es office-friendlyMateriales toxicosPost-procesoDurabilidadResistencia mecanica
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• BINDER JETTING
Detalles finosRendimientoEconomíaVelocidadFull Color
Post-proceso tediosoNo es office-friendlyPiezas delicadas
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• FDM/FFF
DurabilidadPrecisiónEconomíaFácilidad de usoOffice-friendlyInterior hueco /exterior cerradoVersatilidad de materiales
VelocidadPost-procesoTasas de falla
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¿Cuál es Mejor?19
RESIN JETTING
LASER SINTERING(LS)
POWDER BINDER JETTING
STEREOLITHOGRAPHY(SLA)
DIRECT METAL LASER SINTERING
(DMLS)
FUSED FILAMENT FABRICATION (FFF)
Resolución
Acabado Superficial
Precisión
Velocidad
Tamaño Bandeja
Versatilidad
Costo equipmiento
Costo material
Mantenimiento Usuario
Facilidad de Uso
Propiedad Materiales
Pre-Proceso
Post-Proceso
Detalles Finos
Capacidad de Color
Volumen
0 = No aplica5 = Mejor evaluado
0
12
345
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• Certificación ISO-10.993
• Con cargas (Ej: Conductivo)
• Experimentales
• Casteables(cera perdida)
• Resistente Temperatura
• Resistente Químicos y UV
• Resistente Impacto
• Resistente a la tracción
Materiales de Impresión 3D que existen: Termoplásticos, Polímeros en Polvo y/o Resina, Cerámico y Metales
• Colores y Translucidos
• Livianos • Acabados suaves
• Durables
20
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QUE APLICACIONES HAY
CAPITULO 4
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Prototipos Rápidos para pasar de la idea al producto antes de fabricarlo en masa
22
Para probar barato y rápido
Desechable
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Piezas de Uso Final para pasar del CAD a la Producción directa sin intermediarios, herramientas o moldes
23
Flexible y económicoIdeal para pocas unidadesOn-demandElimina cadena de suministros
Materiales limitadosVolumen limitado
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Plantillas de fabricación para perforación, fijación, soldadra, ensamble, etc
24
PersonalizadoErgonómicoLivianosElimina inventario
Materiales limitados
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Moldes de inyección, silicona, soplado, fundición, termoformado, etc
25
EconómicoRápidoReduce el riesgoPermite probar
Unidades limitadasDurabilidad
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“El corazón de Mia” - Biomodelospara planificación de cirugía
26
Reduce el riesgoAumenta % éxitoMejora la comunicaciónBaja la ansiedad del paciente y familiaresAhorra costos y tiempo
Costo prohibitivoSeguro de salud no lo cubreMuy lento para urgencias
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Invisalign La alternativa los brackets
CómodoEconómicoAhorra tiempo
No es para todos
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Cyborg Beast Protesis 3D a a la medida de cada paciente y gratis
28
Bajo costoPersonalizadoMayor aceptaciónAlternativa
Materiales limitadosDurabilidad
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Feetz Zapatos impresos en 3D a la medida del usuario
29
Calce perfecto
DurabilidadTiempo de espera
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Normal Audífonos a la medida de cada usuario
30
A la medidaPrecio-calidad
CercaníaTiempo de espera
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Aplicaciones de Impresión 3D vs Costo Beneficio según avanza la adopción
31
CO
STO
• Prototipado Rápido
Plantillas de perforación, fijación, soldadura, etc
•Prótesis / Órtesis
•Audífonos
•Piezas de plástico/ metal multi-propósito
•
Piezas de Uso Final / Repuestos
•
HOY (2025) MAÑANA(1980) AYER
Alineadores Dentales
• Joyería y Ropa
•
Moldes
•
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¿PARA QUIEN ES LA IMPRESIÓN 3D?
CAPITULO 5
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Independiente de la industria, existen 3 Tipos de Focos para desarrollar la Impresión 3D
33
• Para los que quieren hacer negocios (emprendedores)
• Para los que necesitan una impresora propia (personal/ empresa/ fundación)
• Para Educación (Universidades, Colegios, R&D, FabLabs)
TIMER, empresa más prestigiosa para el cronometraje del Descenso Mountainbike en Chile
VISUAL VALDIVIA, enseña taller de impresión 3D para niños del SENAME
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34
¿CÓMO EMPEZAR?
¿CÓMO CALCULAR EL COSTO DE UNA PIEZA?
¿CUÁL ES EL TAMAÑO DEL MERCADO EN CHILE Y LATAM?
¿QUÉ TIPO DE IMPRESORA 3D ME SIRVE?
¿DEBO COMPRAR UNA IMPRESORA 3D?
¿QUÉ NECESITO APRENDER Y DONDE?
¿Tienes preguntas?
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4ª REVOLUCIÓN INDUSTRIAL, LA FABRICA DEL FUTURO Y EL VALOR DE LA IMPRESIÓN 3D
ANEXO
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Mecanización, Energía de Vapor, Multiplicación de la Eficiencia
Producción en Serie, Líneas de Ensamblaje, Electricidad y Petróleo
Computadores, semi-
conductores, Automatización
1 2 3
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Las Revoluciones Industriales inyectan grandes cantidades productividad a la Economía(IMF: International monetary found)
1ª
2ª
3ª
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LA FABRICA DEL FUTURO
UN AÑO DE RUTAS DE DISTRIBUCION
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LA FABRICA DEL FUTUROEMISIONES GLOBALES DE CARBONO POR PAÍS
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LA FABRICA DEL FUTURO
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El valor de la Impresión 3D: “Personalización en Serie”
Para que la impresión 3D sea costo-efectiva necesita masificarse
11
(MILLONES DE UNIDADES IGUALES) (7 BILLONES DE OPCIONES)
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3
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43
Gartner Hype Cycle
+200FABRICANTES LOW END (<US$5K)
97FABRICANTES
HIGH END (>US$5K)
-95%REDUCCION DE PRECIOS
4xCRECIMIENTO PROXIMOS
5 AÑOS
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Proyección del mercado de 3D Printing a 5 años44
$-
$5.000
$10.000
$15.000
$20.000
$25.000
93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
3D printing market
Productos ServiciosFuente: Wohlers Report 2016
(x 1
Mill
ón U
SD)
(Años)
Inicia Masificación
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PROXIMITY + DEMOCRATIZATION + CUSTOMIZATION4ª REVOLUCION INDUSTRIAL
15
ALTA DISPOSICIÓN GLOBAL POR INNOVAR A TRAVÉS DE LA COLABORACIÓN ABIERTA
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Tamaño potencial de mercado Global (comparado HOY)46
USD$ 856Billones
USD$ 1,8Trillones
USD$ 12,8Trillones
USD$ 6,1Billones
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Impresión Tresd Para tod@s