Durante décadas, fabricar una pieza significaba coger un bloque de material e ir retirando fragmentos hasta obtener la forma deseada. Pero ¿qué pasa cuando el material es tan caro como el titanio, una superaleación o un compuesto avanzado? Aquí no se puede convertir en chatarra ni una pizca de material, y es aquí donde entró la impresión 3D, para pasar de lo que se conoce como fabricación sustractiva —la que quita material, la de toda la vida— a la fabricación aditiva, aquella que añade material solo donde es necesario.
El resultado es una reducción del desperdicio del material, y no solo eso: la impresión 3D permite crear piezas con geometrías hasta ahora imposibles, más ligeras y con estructuras internas complejas. “Es una libertad de diseño inédita”, explica José María Cabrera, director de CIM UPC, centro que trabaja en impresión 3D para adelantarse a la fabricación del futuro.
El centro, de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), se ha convertido en una de las referencias de la impresión 3D avanzada en Catalunya, con una actividad que combina investigación aplicada, transferencia tecnológica y formación. Y es que, como centro tecnológico, su objetivo no es solo imprimir piezas, sino “desarrollar la tecnología que permiten imprimirlas”, como destaca Cabrera. Lo hace con un equipo de 45 profesionales y con una planta piloto que dispone de tecnologías que permiten imprimir desde plásticos hasta metal, mediante técnicas que van desde un cabezal que funde un filamento hasta láseres que fusionan polvo para dar forma a nuevas piezas. Llena de máquinas que se mueven a diferentes ritmos, las impresoras 3D generan una especie de danza coordinada con los investigadores y trabajadores del centro que exploran nuevas maneras de fabricar todo lo que se pueda imaginar.
Sin embargo, las raíces del centro no están en la impresión 3D, sino en la fabricación asistida por ordenador, que revolucionaba las fábricas cuando el centro nació en el año 1990. Su propio nombre (Computer Integrated Manufacturing, CIM), responde a ese momento pero, cuando estas tecnologías se consolidaron, desde el centro se buscaron nuevos horizontes. Fue aquí cuando se volcaron en la impresión 3D, de la que se ha convertido en referente. Ahora, se marca como objetivo crecer un 10% anual, tanto en plantilla como en facturación (fue de 2,5 millones en 2024), mientras amplía sus líneas de investigación y proyectos.
En su hoja de ruta, destaca un elemento: el metal. "Estamos haciendo un esfuerzo muy importante en impresión 3D metálica", defiende el director, que apunta a retos que pasan por controlar con precisión factores como la temperatura, el movimiento de los robots o la aportación de material para garantizar que la pieza final cumpla los requisitos industriales. A esta apuesta se suma la incorporación de nuevos elementos a las máquinas, como sensores y herramientas de IA, que permiten que tomen decisiones de forma autónoma a la hora de imprimir: "Las máquinas son cada vez más inteligentes".
La ambición del centro también pasa por explorar territorios todavía poco transitados. Entre las líneas que investiga se encuentra la impresión de materiales amorfos, materiales magnéticos y nuevas formulaciones que permiten fabricar objetos con propiedades hasta ahora difíciles de conseguir. Y es que piezas que antes eran imposibles de fabricar ahora empiezan a ser viables con estas tecnologías: "Estamos abriendo las fronteras".
Este esfuerzo por ampliar fronteras no siempre se queda en los laboratorios y en la planta piloto, sino que una parte relevante de la labor del CIM UPC se dedica a llevar la innovación hasta el mercado ---entendido en sentido amplio: puede tener desde aplicaciones arquitectónicas hasta médicas, incluso reproduciendo tumores en 3D para faciltiar el trabajo a los cirujanos antes de una operación---. De hecho, el centro se financia principalmente a través de lo que factura a través del mercado. Lo hace especialmente a través de dos vías, mediante las que la innovación sale del laboratorio: con encargos de fabricación de piezas de terceros —ya sean empresas, administraciones u hospitales—, y también con innovaciones que adquieren entidad propia y que salen de la planta piloto convertidas en compañías independientes.
BCN3D es una de ellas. La empresa nació en 2018 a partir de una innovación desarrollada en el centro, un sistema de doble extrusor independiente que permitía imprimir simultáneamente con dos materiales o fabricar dos piezas a la vez. La utilidad de esta innovación condujo a convertirla en spin-off del centro, igual que ocurrió más recientemente con Aridditive y su tecnología de impresión 3D de hormigón. Fundada como empresa independiente en 2023, aplica los mismos principios de fabricación capa a capa de las impresoras 3D de escritorio, pero a gran escala; allí donde una impresora usa plástico, Aridditive usa hormigón, y allí donde una cuenta con milímetros, Aridditive lo hace en metros.
Esta vocación de acompañar la innovación, además, se refleja en su actividad formativa y divulgativa, como destaca Cabrera. El centro participa en la dinamización de diversos Fab Labs, espacios equipados con tecnologías de fabricación digital que Cabrera define como "las bibliotecas del futuro". El objetivo de estos laboratorios es que los estudiantes aprendan experimentando, construyendo prototipos y convirtiendo las ideas en objetos tangibles, como resalta el director del centro.
Toda esta labor de CIM UPC no se produce, sin embargo, de manera aislada, sino que lo hace enclavado en un ecosistema de innovación donde despunta la fabricación aditiva desde hace años. De hecho, en la metrópolis barcelonesa se ha ido tejiendo un ecosistema cada vez más denso alrededor de la fabricación aditiva, hasta el punto de convertirse en uno de los principales polos del sur de Europa en este ámbito.
Centros tecnológicos, universidades, grandes empresas industriales y startups conviven en una red que ha contribuido a acelerar la adopción de la impresión 3D más allá de los laboratorios. Este ecosistema incluye empresas referentes a escala mundial, como es el centro HP de Sant Cugat del Vallés, y cuenta con espacios que se encargan de impulsarlo y dinamizarlo, como el DFactory del Consorci de la Zona Franca, o la iniciativa IAM3DHUB, puesta en marcha por actores públicos y privados como hub de impresión 3D, alojado, precisamente, en el DFactory.
De hecho, el DFactory acogió en septiembre la primera edición de una cumbre que reunió hubs y organizaciones de fabricación aditiva de Europa, la Global AM Hubs Summit, durante la cual se lanzó (Add)liance, una nueva alianza europea centrada en impresión 3D, que se ha fijado como objetivo vertebrar un marco internacional estable y colaborativo que facilite la adopción de estas tecnologías.
El hecho de que la alianza se lanzara desde Catalunya contribuyó a poner en valor un sector catalán que va ganando peso. Aunque los últimos datos de Acció son de 2024, reflejan un gran crecimiento respecto a los anteriores, de 2019: en cinco años, la cantidad de empresas vinculadas a la impresión 3D aumentó un 32% —hasta más de 150—. El crecimiento del volumen de negocio aún fue más acentuado, del 72% (560 millones de euros en 2024), acompañado de un 58% en trabajadores, hasta más de 2.000 personas a las que da empleo.
En este contexto, CIM UPC ejerce de tractor. Mientras las impresoras continúan trabajando en la planta piloto y a lo largo de sus instalaciones, el centro mantiene la mirada puesta en un objetivo más amplio; no se trata solo de fabricar la pieza, sino de replantear la manera como se fabrica y de cómo las ideas toman forma. Así, el centro aspira a contribuir al rediseño de la fabricación del futuro, desde Barcelona, capa tras capa.
