La fabricación aditiva de metales está experimentando avances significativos tanto en capacidad industrial como en validación científica, según se evidenció en TCT Asia 2026 y en investigaciones académicas recientes.

El evento TCT Asia 2026, celebrado en Shanghái la semana pasada, atrajo a 44.519 visitantes, lo que representa un incremento del 42% respecto al año anterior, según TCT Magazine. Los visitantes internacionales aumentaron un 50%, consolidando al evento como la feria insignia de China para la industria de fabricación aditiva e impresión 3D industrial.

La carrera por sistemas multi-láser alcanzó un nuevo hito cuando Eplus3D presentó la EP-M3050, una impresora 3D de metal configurable con 256 láseres, según TCT Magazine. El sistema cuenta con un volumen de construcción de 3.058 × 3.058 × 1.200 milímetros y una velocidad de construcción de 1.500 a 3.500 centímetros cúbicos por hora con 100 láseres, capaz de producir piezas masivas como carcasas de acero inoxidable 316L de 2,8 metros de diámetro. Esta cifra supera ampliamente el récord anterior de 64 láseres de la misma compañía.

Otros fabricantes también presentaron sistemas multi-láser, aunque con configuraciones más modestas. Farsoon lanzó el FS1311M-U, un sistema de fusión de lecho de polvo metálico de gran formato equipado con un volumen de construcción de 1.310 × 1.310 × 1.650 milímetros y configuración de 16 láseres, según TCT Magazine. La compañía también presentó el FS812M-U con configuración estándar de 8 o 10 láseres y volumen de construcción extendido a 810 × 810 × 1.700 milímetros, resultado de cuatro años de mejoras para satisfacer las demandas de la fabricación aeroespacial y automotriz de alto volumen.

Entre las aplicaciones destacadas exhibidas en TCT Asia se encontraba un motor cohete aerospike fabricado aditivamente, resultado de una colaboración entre LEAP 71 y HBD, según TCT Magazine. Este motor criogénico de metano y oxígeno líquido de un metro, designado XRA-2E5, puede generar 20 toneladas (200 kiloNewtons) de empuje. Fue diseñado utilizando Noyron, el modelo computacional de ingeniería de gran escala de LEAP 71.

El calzado continúa siendo un tema importante en TCT Asia, con numerosos expositores mostrando zapatos completamente impresos en 3D fabricados con elastómeros y moldes metálicos, según TCT Magazine. El año pasado, UnionTech introdujo su Fuees430, diseñado específicamente para la producción rápida de moldes metálicos para calzado.

El mercado de productos electrónicos de consumo (3C) representa una oportunidad relativamente nueva para la industria de fabricación aditiva, según TCT Magazine. Aunque anteriormente se consideraba incompatible debido a los altos volúmenes requeridos, la tecnología ha obtenido la aprobación de compañías como OPPO y Apple, que están desplegando abiertamente la fabricación aditiva de metales para producción en serie. Ejemplos de esto incluyen cajas de relojes inteligentes y bisagras para teléfonos plegables.

La fabricación aditiva puede desempeñar un papel clave en el auge de la inteligencia artificial, según demuestran las soluciones complejas de gestión térmica exhibidas en el evento, según TCT Magazine. Addireen, que ha desarrollado una de las primeras tecnologías de fabricación aditiva de metales con láser verde, presentó piezas impresas en 3D en materiales altamente reflectantes y refractarios, incluidos componentes de cobre puro, que se están implementando en diseños monolíticos para placas frías líquidas de inteligencia artificial.

Según las cifras más recientes de CONTEXT citadas por TCT Magazine, junto con el sector aeroespacial y de defensa, el mercado nacional en China está "haciendo la mayor parte del trabajo pesado" en lo que respecta a envíos de máquinas. Formlabs, líder en estereolitografía que fabrica sus máquinas en China, estableció una nueva oficina en Shenzhen el verano pasado, más que duplicando el tamaño de su organización en la región.

Paralelamente a estos avances industriales, la investigación académica trabaja en validar la confiabilidad de componentes metálicos impresos en 3D para aplicaciones críticas. El doctor Kyriakos Kourousis, profesor asociado de ingeniería aeronáutica en la Universidad de Limerick (UL) en Irlanda y director del Grupo de Plasticidad de Metales y Fabricación Aditiva de UL, investiga cómo se comportan los metales cuando se cargan de manera repetida, causando deformación permanente, y cómo fabricar y confiar en piezas metálicas impresas en 3D, según Silicon Republic.

"Probamos metales, estudiamos su microestructura, construimos modelos computacionales que predicen cómo se comportarán con el tiempo, y usamos esos modelos para predecir cómo se acumula la deformación permanente durante su operación", dijo Kourousis a Silicon Republic. "La deformación permanente localizada (plasticidad) es el origen de la fatiga en los metales. Mi trabajo abarca tanto metales tradicionales como impresos en 3D".

Uno de los hallazgos clave de su investigación es cuán direccionales pueden ser los metales impresos en 3D y qué causa esta direccionalidad, según Silicon Republic. El equipo demostró que cambiar la orientación de construcción y el procesamiento posterior mediante tratamientos térmicos puede modificar notablemente cómo se estira y cede el acero. Efectos similares se observaron en titanio impreso en 3D, particularmente Ti-6Al-4V, ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial y biomédica.

Kourousis explicó que los metales impresos en 3D no son "simplemente como" los metales tradicionales forjados, según Silicon Republic. El proceso capa por capa crea un "grano" direccional, por lo que las propiedades cambian con la dirección de construcción, claramente demostrado en su trabajo sobre acero y titanio. La impresión puede dejar poros diminutos y tensiones residuales bloqueadas; ajustar la estrategia de escaneo y energía ayuda, pero estas características aún impulsan la plasticidad y la fatiga si no se gestionan.

Un trabajo reciente del grupo involucró demostrar que, al reajustar cuidadosamente la potencia del láser, la velocidad de escaneo y el espaciado de trama, es posible cambiar de las configuraciones habituales de capa delgada a capas mucho más gruesas en la fusión de lecho de polvo por láser de titanio de grado aeroespacial, manteniendo el proceso estable y las piezas densas, según Silicon Republic. El estudio, dirigido por uno de sus investigadores doctorales que también trabaja con Croom Medical, mostró que esas construcciones de capa más gruesa ofrecieron resistencia y ductilidad a la par con las configuraciones convencionales, indicando que la productividad puede aumentar sin un impacto automático en el rendimiento del material.

Después del tratamiento térmico al vacío estándar y el prensado isostático en caliente, las piezas cumplieron con las normas industriales relevantes, señalando un camino práctico hacia un mayor rendimiento que aún se ajusta a las expectativas de certificación, según Silicon Republic.

La Universidad de Limerick obtuvo una impresora 3D de metal GE Concept Laser Mlab Cusing R a través de un premio de GE Additive, según Silicon Republic. A diferencia de otras instituciones en Irlanda, la impresora 3D de UL está alojada dentro de un entorno industrial, a través de un acuerdo de colaboración con su socio, Croom Medical, permitiendo que estudiantes e investigadores prueben ideas bajo condiciones realistas.

Kourousis enfatizó la importancia de esta investigación: "A medida que las piezas metálicas impresas en 3D pasan de prototipos a aeronaves y maquinaria reales, necesitamos predecir su comportamiento con confianza", dijo a Silicon Republic. "Los datos experimentales y los modelos ayudan a los ingenieros a diseñar piezas que no se agrietarán ni fallarán prematuramente, y ayudan a la industria y los reguladores a construir la evidencia necesaria para la certificación. En resumen, mejores predicciones significan productos más seguros, más ligeros y más eficientes".

Desde el punto de vista de la sostenibilidad, el uso y reutilización de polvo en la fabricación aditiva de metales ofrece una ventaja importante sobre otros procesos de fabricación tradicionales, según Kourousis citado por Silicon Republic. Sin embargo, con cada ciclo de reutilización, el polvo reciclado cambia su síntesis y "calidad" general, lo que puede tener un efecto en las piezas producidas, especialmente en términos de su comportamiento de plasticidad.

Los proyectos actuales del grupo abarcan predicción de rendimiento basada en física para acero 316L, optimización del proceso de fusión de lecho de polvo por láser (el método de fabricación aditiva más utilizado para metales) y temas de corrosión-plasticidad cíclica para aleaciones de grado aeroespacial, según Silicon Republic.

El próximo evento TCT Shenzhen 2026 tendrá lugar del 14 al 16 de octubre en el Centro de Exposiciones y Convenciones Mundial de Shenzhen, según TCT Magazine. Para 2027, TCT Asia se trasladará a una sede mucho más grande en cinco salas del Centro de Exposiciones Internacional Nuevo de Shanghái del 27 al 29 de mayo.