Impulsando la impresión 3D en la industria textil en ITMA 2023

La feria ITMA 2023 en Milán demostró que el tejido digital es el futuro de los wearables y eso incluye calzado y diferentes tipos de prendas. ITMA es la exposición de tecnología textil y de prendas de vestir más influyente del mundo. Propiedad de CEMATEX, es el lugar donde la industria converge cada cuatro años para mostrar las últimas tecnologías, maquinaria y materiales de procesamiento de textiles y prendas de vestir, promover colaboraciones y forjar alianzas. Este año participaron como expositores tres empresas especializadas en AM, HP, Stratasys y CeramTec, centrándose en aspectos muy diferentes de la cadena de suministro textil. Pero ciertamente no fueron los únicos que utilizaron AM en algún nivel, entre 1.709 expositores de 47 países, ocupando 200.000 metros cuadrados de espacio bruto de exposición.

Federico Pellegata, director de la asociación italiana ACIMIT, señaló: “Los resultados de la edición de Milán confirmaron a la ITMA como el escaparate más importante para la industria mundial de maquinaria textil. A juzgar por la calidad de los visitantes, fue un gran éxito y muchos expositores italianos consiguieron contratos y vendieron sus máquinas”. La industria mundial de maquinaria textil es grande (según algunas estimaciones estamos hablando de 26.200 millones de dólares) y crecerá hasta superar los 40.000 millones de dólares en 2030. Las oportunidades para la fabricación aditiva en la industria textil son importantes. Miremos más de cerca.

Si bien es ciertamente un proceso de fabricación digital, el tejido digital no se considera una tecnología aditiva. Es simplemente una versión más automatizada del tejido y puede aprovechar prácticas y materiales consolidados. Hemos visto que se utiliza la impresión 3D para plantillas, entresuelas y, en algunos casos, incluso para suelas, pero el mayor desafío son las partes superiores. La fabricación tradicional de la parte superior imprime colores y refuerzos de TPU en 2D en una lámina tejida que debe cortarse y volverse a coser. Por eso, algunos exploran la posibilidad de introducir la tecnología de impresión 3D para automatizar la fabricación de prendas superiores, pero el tejido digital está demostrando ser mucho más eficaz. En este caso, la impresión 3D puede proporcionar la combinación perfecta de una suela personalizada en masa y optimizada generativamente que solo necesita combinarse con la parte superior para obtener un producto terminado.

Ese es exactamente el concepto que HP 3D Printing, en colaboración con Lonati Group y Decathlon, mostró en ITMA 2023. Juntos, presentan un enfoque innovador y sostenible para la fabricación de calzado que tiene el potencial de remodelar la industria. Tradicionalmente, la producción de calzado requiere numerosas piezas, materiales adhesivos y una importante mano de obra. Este zapato combina el calcetín elaborado digitalmente de Lonati con una entresuela y suela exterior innovadoras producidas con la impresora 3D Jet Fusion 5200 de HP para producción en serie. Las máquinas de tejer XT-MACHINE y Double Cilindro E1530XS de Lonati permiten la producción de parte superior de calzado con tejido de una o dos capas, lo que da como resultado una parte superior integrada que garantiza comodidad, ligereza, rendimiento y calidad.

Los componentes están fabricados con material BASF Ultrasint TPU01, un polvo de poliuretano termoplástico conocido por su absorción de impactos y flexibilidad. Al integrar estos materiales y tecnologías, Decathlon y HP se centran en las ventajas de la impresión 3D y el tejido digital para la fabricación a nivel industrial, enfatizando la personalización, la circularidad y la repetibilidad, la producción localizada y la flexibilidad. Al utilizar un método de ensamblaje sin pegamento, el zapato se puede reparar fácilmente cuando se daña. La almohadilla y la parte superior se pueden separar, lo que permite realizar reparaciones específicas sin necesidad de desechar todo el zapato. Esto no sólo prolonga la vida útil del producto sino que también reduce el desperdicio. Además, el uso de un único material, el TPU, para las partes de agarre y amortiguación mejora la reciclabilidad del calzado. Todo ello contribuye a un ciclo de vida del producto más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Decathlon desarrolló una app para personalizar la suela a cada usuario y tipo de uso y la compañía pretende sacar este producto al mercado. Mucho dependerá del coste por pieza que podrán conseguir. Hoy en día, una suela impresa en 3D (entresuela y suela) podría costar alrededor de 25 dólares, lo que sigue siendo alto para un producto fabricado en serie, pero podría estar al alcance de un producto personalizado y de alto rendimiento.

Stratasys, a través de la sucursal italiana de Stratasys, aprovechó ITMA 2023 para mostrar su tecnología única TechStyle para la impresión 3D en textiles. Esta tecnología está dirigida específicamente al mercado de la moda y se presentó por primera vez durante la Semana del Diseño de Milán en 2022. Utilizando un sistema J850, el proceso permite la impresión 3D real de decoraciones a todo color similares al poliuretano y artículos decorativos de diferente elasticidad.

"Permite algo que nadie más en la industria textil puede hacer y que todo el mundo quiere", afirma Fabio Boiocchi, director de marketing de Stratasys en Italia. “La atención por parte de la industria textil ha sido enorme. No sólo de fabricantes de calzado y confección, sino de todo tipo de empresas. Estoy seguro de que veremos surgir muchos proyectos interesantes en el futuro próximo”. Si bien es única y cada vez más accesible, la tecnología TechStyle sigue siendo en su mayoría experimental, ya que requiere un sistema J850 especialmente diseñado junto con las resinas únicas de Strastasys. Sin embargo, su propuesta de valor es válida, especialmente para productos personalizados de alta gama, y ​​estos grandes adoptantes potenciales ahora necesitan demostrar aplicaciones de producción.

Stratasys ofrece a los diseñadores y marcas de moda la capacidad de diferenciar sus prácticas de fabricación a través de la versatilidad y productividad únicas de la solución Stratasys 3DFashion, que incluye la impresora 3D J850 TechStyle, software de flujo de trabajo y materiales que respaldan las necesidades individuales de los fabricantes de moda. Esta solución abre posibilidades ilimitadas para que los fabricantes de moda personalicen y personalicen piezas de tela impresas en 3D, incluidas ediciones limitadas y automatización digital, al mismo tiempo que reducen el tiempo de comercialización y garantizan una fabricación consciente.

La impresora 3D J850 TechStyle está diseñada para imprimir directamente sobre una variedad de telas y prendas, incluidos mezclilla, algodón, poliéster, lino y cuero en volúmenes que van desde piezas individuales hasta decenas de miles.

Los zapatos impresos en 3D de última generación y la impresión 3D multicolor en textiles son fascinantes; sin embargo, las aplicaciones comerciales más importantes y a corto plazo de la impresión 3D en la industria textil pueden parecer un poco más "aburridas". Sin embargo, la capacidad de imprimir en 3D piezas específicas para máquinas de tejer digitales y textiles automatizadas realmente está abriendo una nueva era en la industria a medida que las empresas desarrollan rápidamente sistemas nuevos y más eficientes.

Esto está sucediendo en muchos niveles y con muchas tecnologías diferentes. De hecho, el primer stand que vimos al entrar a la feria ITMA 2023 fue el de Colosio, otra empresa que desarrolla máquinas de alta tecnología para la producción de capelladas de calzado en 3D. Se exhibieron algunos prototipos que combinaban la parte superior tejida digitalmente con suelas claramente impresas en 3D. El director del proyecto, Cesare Colosio, explicó que en realidad utilizan la impresión 3D principalmente para piezas de máquinas y nos mostró varias del sistema S1M más nuevo que se imprimió utilizando una máquina de extrusión de filamentos. Las piezas de PBF más complejas se obtienen a través de proveedores externos de servicios de impresión 3D, aunque la empresa también está considerando adquirir una máquina para uso interno.

Cuando se trata de piezas de máquinas PBF, MultiJet Fusion de HP es una de las tecnologías más utilizadas. En el stand de Lonati, Stefania Minnella, especialista en aplicaciones, y Davide Ferrurlli, director regional del sur de Europa, nos mostraron varias piezas impresas en 3D, incluidas pinzas y conectores, en la máquina Lonati utilizada para el proyecto Decathlon.

La nueva aplicación más interesante y algo inesperada, en cuanto a piezas de máquinas, provino de CeramTec, una empresa alemana que se perfila como líder en el desarrollo de nuevas aplicaciones técnicas de impresión cerámica 3D. En 2021, CeramTec implementó un proceso de inyección de aglomerante para la producción de elementos de construcción a partir de una nueva cerámica técnica SiSiC. Más recientemente, la empresa adquirió un sistema Carmel de XJet para imprimir piezas de alúmina en 3D, específicamente para máquinas como las de la industria textil, donde CeramTec ya está presente como proveedor clave de piezas.

La empresa está tomando ventaja en el futuro de la fabricación de piezas para satisfacer los requisitos en constante evolución de las empresas de la industria textil. Ahora el desafío es identificar todas las aplicaciones que pueden beneficiarse de las geometrías avanzadas que solo son posibles con AM. Para ello, CeramTec ofrece sesiones de asesoramiento gratuitas a los interesados. Ha llegado el momento de empezar a trabajar.