Impresión 3D multimaterial en el calzado técnico
La fabricación de calzado técnico se está beneficiando significativamente de la impresión 3D multimaterial. Su función principal es permitir combinar en una sola pieza materiales rígidos y flexibles según la función requerida. Gracias a esta capacidad, se pueden crear suelas con zonas de soporte rígidas e inserciones elásticas amortiguadoras. Así se logra hacer zapatos más ligeros, ergonómicos y personalizados. Footwearology, un laboratorio de innovación en Barcelona, es un caso de éxito al demostrar este potencial imprimiendo zapatos enteros usando la Ultimaker Factor 4. Para lograrlo, aprovechan el soporte múltiple de filamentos flexibles.
Un material clave es el TPU (poliuretano termoplástico), un polímero que combina la durabilidad del plástico con la elasticidad del caucho. El TPU muestra una elongación del 300–700% y una alta resistencia a la abrasión, cualidades ideales para suelas flexibles, plantillas y elementos que requieren amortiguación. De hecho, componentes de TPU impresos en 3D pueden absorber impactos y luego recuperar su forma, lo que los hace idóneos para el calzado deportivo o ergonómico personalizado.
Ventajas operativas y sostenibilidad de la impresión 3D de calzado técnico
La fabricación aditiva aporta beneficios claros en la producción de calzado técnico. A continuación, detallamos cuáles son.
Producción bajo demanda y local: permite fabricar zapatos según la demanda, sin inventario previo, eliminando la necesidad de moldes o de utillaje personalizado.
Menor desperdicio de material: al depositar solo el filamento necesario en cada capa, se minimizan los recortes y los sobrantes frente a los procesos tradicionales. Footwearology reporta que su modelo “de producción en red” (impresión regionalizada) reduce el desperdicio de material y las emisiones de transporte.
Prototipado 3D acelerado: la impresión 3D agiliza el desarrollo de nuevos diseños. Con un flujo digital cerrado (escáner 3D ➔ CAD ➔ impresión), validar un prototipo funcional ya no demora semanas, sino unas cuantas horas. Por ejemplo, la incorporación de impresoras 3D industriales reduce drásticamente los tiempos de diseño y producción, lo que permite iterar “más rápido” y ahorrar costos.
Personalización avanzada: permite adaptar cada modelo de calzado al perfil biomecánico del usuario. Footwearology enfatiza que su proceso digital permite fabricar calzado personalizado para cada cliente, adaptándolo a estilos de vida y necesidades específicas.
Estos beneficios explican por qué la compra de una impresora 3D industrial resulta estratégica en el sector del calzado. Al evaluar soluciones de impresión 3D industrial, se consideran la precisión de capa, el volumen de construcción y los materiales compatibles, así como la disponibilidad de soporte técnico local. Invertir en estas tecnologías mejora la agilidad de la producción, reduce el time-to-market y flexibiliza la oferta sin aumentar significativamente los costos unitarios.
Materiales flexibles y sostenibilidad
Los materiales de alto rendimiento son clave para el calzado impreso en 3D. El TPU destaca por sus propiedades. El estar en el segmento de copolímeros duros y blandos le otorga una gran elasticidad y resistencia química. Esto hace del TPU una excelente elección para entresuelas, plantillas y contrafuertes flexibles que requieren absorber impactos repetidos. Un informe comparativo muestra que el TPU alcanza un alargamiento altísimo (300–700%) frente a materiales rígidos como el PLA, incapaz de recuperar su forma. Esto permite imprimir suelas con estructuras reticulares o adaptativas. Además, el TPU es biocompatible y resistente a aceites y grasas, cualidades útiles para implementos de uso cotidiano o para vestir. De hecho, un estudio ha demostrado con éxito la fabricación de plantillas impresas en 3D con TPU, obteniendo piezas listas para uso real sin postprocesamiento adicional.
La sostenibilidad es otro enfoque importante. Footwear Ology trabaja con fabricantes de filamentos (por ejemplo, Recreus Filaflex) para desarrollar TPU con colores y propiedades personalizadas. Más aún, priorizan TPUs reciclables y exploran alternativas compostables, lo que impulsa un ciclo de vida circular de los materiales. La combinación de filamentos flexibles avanzados con la impresión 3D no solo mejora el rendimiento del calzado, sino que también favorece la transición hacia procesos más sostenibles en la industria.
Caso Footwearology y la impresora Ultimaker Factor 4
Footwearology ejemplifica el potencial de la impresión 3D multimaterial en el calzado. Desde sus inicios, su objetivo ha sido descentralizar la producción de calzado, promoviendo la manufactura local, bajo demanda y personalizada. Identificaron que la tecnología FDM (filamento fundido) era la más adecuada para su escala y requisitos de material, pues permite una producción accesible y sostenible en comparación con técnicas de resina o polvo.
Para atender esta visión, Footwearology seleccionó la Ultimaker Factor 4, una impresora 3D industrial de alto rendimiento. Esta máquina fue elegida tras años de probar y modificar impresoras, ya que cumple con las demandas de precisión necesarias para geometrías complejas en materiales suaves. La Factor 4 se distingue por su cámara de construcción cerrada y gestión térmica constante, características cruciales para imprimir TPU de manera confiable.
El extrusor de la Factor 4 es un sistema de accionamiento directo con dual-gripper. Esto significa que el filamento recorre un trayecto muy corto hasta la boquilla, lo que reduce drásticamente las deformaciones y los atascos típicos en materiales flexibles. Además, el mecanismo de agarre adicional (grippers) proporciona mayor estabilidad durante la alimentación del TPU. En conjunto, estas características permiten una fluidez consistente del filamento, incluso en impresiones complejas o de alta velocidad, lo que permite obtener componentes de calzado listos para usar, con alta repetibilidad y precisión dimensional.
Gracias a estas capacidades, Footwearology ha podido imprimir piezas completas de calzado en TPU. Esto significa que una sola impresora gestiona cada capa del producto, optimizando el tiempo y reduciendo los errores de ensamblaje. El resultado es prototipos y lotes cortos de calzado técnico con la ligereza y flexibilidad deseadas, sin depender de moldes ni utillaje especializado.
S8 y Factor 4: Impresoras Ultimaker en Grupo SG
En el mercado regional, Grupo SG ofrece soluciones profesionales de impresión 3D, incluyendo las impresoras Ultimaker. Entre ellas destacan la Ultimaker S8 y la Factor 4, adaptadas a las exigencias del sector calzado.
Ultimaker S8
La UltiMaker S8 es una impresora 3D industrial de alto rendimiento, con velocidad de hasta 500 mm/s y aceleración de hasta 50.000 mm/s², logrando una precisión de ±0,15 mm.
Cuenta con núcleos duales High-Flow que aumentan el caudal de material, lo que permite imprimir más rápido y con una amplia gama de filamentos (más de 300 tipos compatibles). Dispone, además, de gestión remota, cama de impresión flexible y filtro EPA, lo que lo hace ideal para ambientes industriales exigentes. En la práctica, la S8 puede manejar TPU y otros materiales de ingeniería gracias a su sistema de extrusión dual (similar al de la Factor 4), lo que proporciona alta repetibilidad incluso en objetos de gran volumen.
Ultimaker Factor 4
Por su parte, la Ultimaker Factor 4 está enfocada en producción continua con materiales técnicos. Su diseño industrial incluye doble extrusor con cambio automático y cámara cerrada con control térmico preciso. Según Grupo SG, la Factor 4 es ideal para materiales como nylon, ABS, fibra de carbono y TPU, y ofrece una elevada precisión dimensional.
En conjunto, la S8 y la Factor 4 cubren necesidades desde prototipos avanzados hasta fabricación en serie de componentes de calzado, manteniendo la calidad en cada capa.
Además de su venta, Grupo SG garantiza que las empresas de calzado puedan adquirir estas impresoras 3D industriales con el respaldo adecuado. Grupo SG también ofrece asesoría técnica, instalación y capacitación. En la región dispone de soporte local, que incluye servicio técnico de impresoras 3D (mantenimiento, reparación y repuestos). Esto asegura que equipos como la Ultimaker S8 y el Factor 4 operen sin interrupciones, algo crucial para flujos de producción profesionales.
Prototipado 3D y ciclo de diseño digital
La impresión 3D no se limita a la fase final; también revoluciona el prototipado 3D del calzado. Un flujo de trabajo 100% digital que incluye escaneo de pie, diseño CAD e impresión, acelera enormemente el desarrollo. Por ejemplo, Footwearology escanea pies o analiza biomecánica, ajusta el diseño en un software CAD. Luego imprime el componente en su impresora Ultimaker.
Esta integración digital cierra el círculo de desarrollo: lo que antes requería moldes físicos o largos tiempos de preparación, hoy se obtiene directamente con software e impresora. En este caso, el ahorro del tiempo se consigue gracias a validaciones de diseño que antes tomaban semanas y ahora se logran en horas. Por ejemplo, si fuera el caso, la impresión 3D permite iterar sobre prototipos (cambiar el diseño y volver a imprimir) múltiples veces en el mismo día, optimizando costos y acelerando el lanzamiento de productos. En conjunto, esto dota a fabricantes y diseñadores de calzado de autonomía total sobre el proceso creativo y productivo.
Estos prototipos demuestran la libertad de diseño: se pueden generar formas complejas (como balancines, patrones internos o variaciones en la suela) sin necesidad de herramientas adicionales.
Compra de impresora 3D industrial y soporte técnico
Comprar una impresora 3D industrial para calzado implica evaluar diversos parámetros técnicos y logísticos. Entre los aspectos clave a considerar:
Resolución y precisión: altura mínima de capa y repetibilidad en la posición Z, para garantizar acabados finos en componentes de calzado.
Volumen de construcción: debe ser suficiente para imprimir la pieza de mayor tamaño (por ejemplo, la suela completa) de una sola vez.
Compatibilidad de materiales: verificar que la impresora pueda manejar TPU y otros filamentos técnicos requeridos.
Sistema de extrusión: un sistema de accionamiento directo (direct drive) es preferible para filamentos flexibles, ya que reduce el arrastre.
Conectividad y software: integración con CAD/CAM y sistemas de gestión (como UltiMaker Digital Factory) para administrar múltiples impresoras de forma eficiente.
Servicio técnico local: disponer de soporte cercano (servicio técnico de impresoras 3D en CR) asegura disponibilidad de repuestos, consumibles y asistencia, minimizando tiempos muerto.
Tal y como ya se explicó, al combinar tecnología avanzada (como la Ultimaker Factor 4) con materiales innovadores (TPU reciclable), se obtiene un modelo de producción más ágil y responsable. Empresas como Footwearology ya demuestran que es posible fabricar zapatos completos bajo demanda, reduciendo las mermas y las emisiones. Además, soluciones ofrecidas por distribuidores especializados (por ejemplo, impresoras Ultimaker S8 y Factor 4 entre las que ofrece Grupo SG) facilitan la adopción de esta tecnología.
En conjunto, estos avances impulsan un calzado técnico más eficiente y sostenible, con niveles inéditos de personalización y una menor huella ambiental, lo que marca el camino hacia la próxima generación de fabricación aditiva en la industria.
