La electrónica 3D permite sustituir las voluminosas placas de circuito impreso y obtener diseños elegantes e integrados. La automoción es uno de los sectores que más se beneficia de esta tecnología, ya que la electrónica puede imprimirse en una fina capa sobre superficies o integrarse en componentes, lo que puede resultar especialmente útil para las interfaces hombre-máquina (HMI).

Electrónica en molde

Los interiores aerodinámicos de los automóviles son un gran mercado para la electrónica 3D, donde la tecnología puede incorporar funciones electrónicas en nuevos factores de forma con atractivo estético y características de diseño modernas. Existen muchas posibilidades para la electrónica 3D en diversos materiales de superficie. El informe de IDTechEx «3D Electronics/Additive Electronics 2024-2034: Technologies, Players, and Markets» profundiza en ellas, junto con las previsiones de mercado para el futuro de la tecnología.

Las interfaces táctiles son un ejemplo de componente que podría utilizar la electrónica en molde (IME), mediante serigrafía con tintas conductoras y adhesivos. La IME puede fabricar componentes completamente funcionales e integrados sin exceso de materiales y es muy adecuada para las interfaces táctiles en interiores de automóviles.

Una de las ventajas de la tecnología IME es su mayor rendimiento con menores costes de producción, y su instalación es más barata que la de las pantallas táctiles. Hay muchas oportunidades de superficie para la electrónica 3D en pantallas y salpicaderos de automóviles, donde los botones podrían resultar voluminosos y no ajustarse a la estética deseada. La IME también puede ser adecuada para la producción en serie, ya que utiliza una tecnología sencilla y fiable y tiene muy pocas restricciones de proceso.

Electrónica parcialmente aditiva

La electrónica parcialmente aditiva, o aplicación de componentes electrónicos a una superficie, incluye métodos como la estructuración directa por láser (LDS), el aerosol o la impresión por chorro de tinta. Esta tecnología utiliza tintas conductoras o termoplásticos compatibles con LDS para crear capacidades electrónicas sobre estructuras 3D, añadiendo un circuito a una superficie en lugar de integrarlo, y eliminando también la necesidad de una placa de circuito impreso. El LDS es actualmente el más popular, ya que permite incorporar la electrónica a diversas superficies con bastante facilidad, y se utiliza comercialmente en la industria del automóvil. Otros métodos de electrónica aditiva están aún en fase de prototipado.

El moldeo por inserción de película y los interruptores capacitivos con láminas son otras nuevas tecnologías alternativas de fabricación para interiores de automóviles y ya se han lanzado al mercado. Podrían funcionar junto con las tecnologías IME y LDS para producir hardware moderno y de alta tecnología.

Electrónica impresa en 3D

La electrónica impresa en 3D o electrónica totalmente aditiva es conocida por ser resistente y puede ofrecer una calidad fiable con la electrónica integrada en los productos. La tecnología permite la personalización masiva y la realización de pequeños cambios, y puede crear los diseños más complejos, incluidos dispositivos médicos como prótesis y audífonos.

La creación rápida de prototipos también es posible con la electrónica totalmente aditiva, que utiliza materiales que van desde tintas conductoras hasta termoplásticos. También podría utilizarse para fabricar piezas de recambio, lo que pone de manifiesto su versatilidad en diversos sectores. Sin embargo, este método aún se encuentra en la fase de prototipado semicomercial para la industria de la automoción, justo por detrás de la electrónica aditiva en molde y 3D, por lo que pronto podría progresar hasta convertirse en uno de los principales contendientes para las oportunidades de HMI, especialmente por sus posibilidades de prototipado y fabricación de piezas de repuesto.

El informe destaca que las ventas de electrónica 3D están aumentando rápidamente y que, en general, la tecnología IME parece ser mejor para las interfaces hombre-máquina que la electrónica aditiva. En el informe, IDTechEx señala algunos retos para esta tecnología, como la velocidad a la que se puede producir electrónica 3D, la fiabilidad del producto y la aceptabilidad en el mercado a medida que los distintos sectores y consumidores se adaptan a esta nueva tecnología.

Entre los factores que impulsan la electrónica 3D figuran la reducción del volumen de envíos, los costes y el consumo de materiales. En un mercado tan amplio como el de la automoción, estas nuevas tecnologías serán enormemente beneficiosas para los nuevos diseños de vehículos. Con materiales reducidos, los nuevos componentes podrían prometer ser más sencillos de montar y, por tanto, más fáciles de arreglar o sustituir.