Durant dècades, fabricar una peça significava agafar un bloc de material i anar-ne retirant fragments fins a obtenir la forma desitjada. Però què passa quan el material és tan car com el titani, una superaliació o un compost avançat? Aquí no es pot convertir en ferralla ni un bri de material, i és aquí on va entrar la impressió 3D, per passar del que es coneix com a fabricació substracitva —la que treu material, la de tota la vida— a la fabricació additiva, aquella que afegeix material només on és necessari.
El resultat és una reducció del malbaratament del material, i no només això: la impressió 3D permet crear peces amb geometries fins ara impossibles, més lleugeres i amb estructures internes complexes. “És una llibertat de disseny inèdita”, explica José María Cabrera, director de CIM UPC, centre que treballa en impressió 3D per avançar-se a la fabricació del futur.
El centre, de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), s'ha convertit en una de les referències de la impressió 3D avançada a Catalunya, amb una activitat que combina recerca aplicada, transferència tecnològica i formació. I és que, com a centre tecnològic, el seu objectiu no és només imprimir peces, sinó “desenvolupar la tecnologia que permeten imprimir-les”, com destaca Cabrera. Ho fa amb un equip de 45 professionals i amb una planta pilot que disposa de tecnologies que permeten imprimir des de plàstics fins a metall, amb tècniques que van des d’un capçal que fon un filament fins a làsers que fusionen pols per donar forma a noves peces. Plena de màquines que es mouen a diferents ritmes, les impressores 3D generen una espècie de dansa coordinada amb els investigadors i treballadors del centre que exploren noves maneres de fabricar tot el que es pugui imaginar.
No obstant això, les arrels del centre no són en la impressió 3D, sinó en la fabricació assistida per ordinador, que revolucionava les fàbriques quan el centre va néxier l’any 1990. El seu propi nom (Computer Integrated Manufacturing, CIM), respon a aquella moment però, quan aquestes tecnologies es van consolidar, des del centre es van buscar nous horitzons. Va ser aquí on es van volcar a la impressió 3D, de la qual s’ha convertit en referent. Ara, es marca com a objectiu créixer un 10% anual, tant en plantilla com en facturació (va ser de 2,5 milions el 2024), mentre amplia les seves línies de recerca i projectes.
En el seu full de ruta, destaca un element: el metall. "Estem fent un esforç molt important en impressió 3D metàl·lica", defensa el director, que apunta a reptes que passen per controlar amb precisió factors com la temperatura, el moviment dels robots o l'aportació de material per garantir que la peça final compleixi els requisits industrials. A aquesta aposta s’hi suma la incorporació de nous elements les màquines, com sensors i eines d’IA, que permeten que prenguin decisions de forma autònoma a l’hora d’imprimir: "Les màquines són cada vegada més intel·ligents".
L'ambició del centre també passa per explorar territoris encara poc transitats. Entre les línies que investiga hi ha la impressió de materials amorfs, materials magnètics i noves formulacions que permeten fabricar objectes amb propietats fins ara difícils d'aconseguir. I és que peces que abans eren impossibles de fabricar ara comencen a ser viables amb aquestes tecnologies: "Estem obrint les fronteres".
Aquest esforç per ampliar fronteres no sempre es queda als laboratoris i a la planta pilot, sinó que una part rellevant de la labor del CIM UPC es dedica a dur la innovació fins al mercat ---entès en sentit ampli: pot tenir des d'aplicacions arquitectòniques fins a mèdiques, fins i tot reproduint tumors en 3D per afaciltiar la feina als cirurgians abans d'una operació---. De fet, amb la seva plantilla de 45 professionals, el centre es finança principalment a través del que factura a través del mercat. Ho especialment a través de dues vies, mitjançant les quals la innovació surt del laboratori: amb encàrrecs de fabricació de peces de tercers —ja siguin empreses, administracions o hospitals—, i també amb innovacions que agafen entitat pròpia i que surten de la planta pilot convertides en companyies indepenents.
BCN3D n’és una d’elles. L'empresa va néixer el 2018 a partir d'una innovació desenvolupada al centre, un sistema de doble extrusor independent que permetia imprimir simultàniament amb dos materials o fabricar dues peces alhora. La utilitat d’aquesta innovació va conduir a convertir-la en spin-off del centre, igual que va passar més recentment amb Aridditive i la seva tecnologia d’impressió 3D de formigó. Fundada com a empresa indepenent el 2023, aplica els mateixos principis de fabricació capa a capa de les impressores 3D d’escriptori, però a gran escala; allà on una impressora fa servir plàstic, Aridditive fa servir formigó, i allà on una compta amb mil·límetres, Aridditive ho fa en metres.
Aquesta vocació d'acompanyar la innovació, a més, es reflecteix en la seva activitat formativa i divulgativa, com destaca Cabrera. El centre participa en la dinamització de diversos Fab Labs, espais equipats amb tecnologies de fabricació digital que Cabrera defineix com "les biblioteques del futur". L'objectiu d'aquests laboratoris és que els estudiants aprenguin experimentant, construint prototips i convertint les idees en objectes tangibles, com resalta el director del centre.
Tota aquesta labor de CIM UPC no es produeix, però, de manera aïllada, sinó que ho fa enclavat en un ecosistema d’innovació on despunta la fabricació additiva des de fa anys. De fet, a la metròpolis barcelonina s’ha anat teixint un ecosistema cada vegada més dens al voltant de la fabricació additiva, fins al punt de convertir-se en un dels principals pols del sud d'Europa en aquest àmbit.
Centres tecnològics, universitats, grans empreses industrials i startups conviuen en una xarxa que ha contribuït a accelerar l'adopció de la impressió 3D més enllà dels laboratoris. Aquest ecosistema inclou empreses referents a escala mundial, com és el centre HP de Sant Cugat del Vallés, i compta amb espais que s’encarreguen d’impulsar-lo i dinamitzar-lo, com el DFactory del Consorci de la Zona Franca, o la iniciativa IAM3DHUB, posada en marxa per actors públics i privats com a hub d’impressió 3D, allotjat, precisament, al DFactory.
De fet, el setembre passat el DFactory va acollir la primera edició d’una cimera que va reunir hubs i organitzacions de fabricació additiva d’Europa, la Global AM Hubs Summit, durant la qual es va llançar (Add)liance, una nova aliança europea centrada en impressió 3D, que s’ha fixat com a objectiu vertebrar un marc internacional estable i col·laboratiu que faciliti l’adopció d’aquestes tecnologies.
El fet que l’aliança es llancés des de Catalunya va contribuir a posar en valor un sector català que va guanyant pes. Tot i que les últimes dades d’Acció són del 2024, reflecteixen un gran creixement respecte les anteriors, de 2019: en cinc anys, la quantitat d’empreses vinculades a la impressió 3D va augmentar un 32% —fins més de 150—. El creixement el volumen de negoci encara va ser més accentuat, del 72% (560 milions d’euros el 2024), acompanyat d’un 58% en treballadors, fins a més de 2.000 persones a les quals dona feina.
En aquest context, CIM UPC exerceix de tractor. Mentre les impressores continuen treballant a la planta pilot i al llarg de les seves instal·lacions, el centre manté la mirada posada en un objectiu més ampli; no es tracta només de fabricar la peça, sinó de replantejar la manera com es fabrica i com prenen forma les idees. Així, el centre aspira a contribuir al redisseny de la fabricació del futur, des de Barcelona, capa rere capa.
