B O L E T Í N

3D

B O L E T Í N 3D

Terrón de azucar impreso en 3DSugarLab

La impresión en tres dimensiones o fabricación adi-tiva” (additive manufacturing), es una de las tecnolo-gías más revolucionarias en cuanto a la generación de productos se refiere , y que, sin ninguna duda su-pondrá un antes y un despúes en los procesos pro-ductivos de todo el planeta.

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A través de este Boletín Informativo, dese AITEX pre-tendemos dar a conocer a las empresas del sector los mecanismos de esta tecnología, sus aplicaciones y ventajas, para que puedan utilizarlo como referencia para futuras aplicaciones.

Redacción y edición FEDERICO SAINZ DE ROBLES

INTRODUCC I ÓN AL 3D

La impresión 3D constituye el paradigma más prometedor para la personalización y producción masiva de productos y bienes de consumo. En los ultimos años, los avances han sido tan significativos que las empresas tecnológicas más punteras ya han incorporado a sus procesos productivos componentes realizados mediante impresión 3D por coste, calidad y fiabilidad, e incluso grandes compañías dedicadas al cliente final están incorporando servicios de impresión 3D en sus centros comerciales y de distribución.

Pero no sólo las grandes compañías están beneficiándose de este proceso: gracias al abaratamiento de costes y a la simplificación de su uso, cada vez más pequeñas empresas y particulares comienzan a integrar la impresión 3D en sus vidas, generando productos asombrosos y proponiendo un nuevo sistema productivo que ha llegado para quedarse. Este revolucionario sistema está abriendo las puertas hacia lo que los expertos definen como la Tercera Revolución Industrial.

Jeremy Rifkin, “La Tercera Revolución Industrial” Ed. Paidós

Primera impresora 3D, 1984. 3DSystems

La compañía Something 3D dice haber creado la primera impresora 3D a todo color que funciona por FDM, a la que ha bautizado con el nombre de ST3D Chameleon (camaleón).

A pesar de que la impresión en 3D nació hace más de 30 años, es ahora cuando esta tecnología comienza a popularizarse, gracias a la mejora sustancial en cuanto a eficiencia, coste y rapidez. Con la liberalización de las patentes de la impresión 3D (la de extrusión hace unos años, la de láser en febrero de 2014), se están eliminando las barreras, haciéndolas cada vez más asequibles y fáciles de utiilzar.

IMPRESIÓN 3 D

Desde hace unos años, no han parado de surgir empresas que ven en esta tecnología un enorme potencial de futuro, con lo que se han ido desarrollando infinidad de tipos de impresoras 3D, desde impresoras domésticas de un coste inferior a 100$ hasta gigantescas impresoras capaces de imprimir casas enteras, o inlcuso impresoras capaces de imprimir órganos humanos, comida o joyas.

Gracias a esto hoy en día contamos con una gran variedad de impresoras que se adaptan a las necesidades de cada individuo a un coste relativamente bajo -algunas impresoras incluso han sido construidas con piezas impresas por otras impresoras, conocidas como las replicantes- lo que está consiguiendo que su uso se vaya extendiendo a un nivel exponencial, y a su vez, que cada vez exista más gente dedicad a a buscar nuevos materiales, posibilidades y objetos susceptibles de ser impresos mediante este proceso.

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Pero, ¿en qué consiste exáctamente la impresión en tres dimensiones? En breves palabras, la impresión 3D es un proceso que convierte gráficos 3D (datos) en objetos físicos, siendo un gráfico 3D cualquier gráfico de tres dimensiones realizado en un ordenador.

Estos datos, son enviados a una máquina (impresora), que los descompone por planos en datos en 2D. El proceso de crear un objeto 3D es similar al que se lleva acabo cuando imprimimos en 2D sobre papel, de

ahí el concepto de “imprimir en 3D“, siendo la diferencia principal que en vez de imprimir sobre un plano, se le otorga al proceso una tercera dimensión (altura), con lo que se genera un objeto tridimensional.

A través de este proceso, se va depositando el material capa a capa según los datos del gráfico, hasta alcanzar la dimensión deseada gracias a la superposición de capas..

Mediante este sencillo proceso se pueden crear objetos reales en 3D de diversos materiales, tamaños y formas con una misma impresora, lo que supone una auténtica revolución ya que, al no necesitar moldes, cada pieza puede ser única, se puede fabricar en cualquier lugar y el material necesario para fabricarla será únicamente el material de la pieza.

Esta tecnología es extremadamente versátil -capaz de producir desde una prótesis dental hasta una casa, pasando por juguetes, vestuario e incluso alimentos- y su éxito reside en que puede conformar objetos, en cualquier lugar del planeta, utilizando únicamente la impresora, un ordenador y la cantidad justa de materia.

De esta manera, se produce una des-localización de la producción, y la eliminación total del transporte de productos o su almacenamiento, ya que se realiza una producción in situ y just in time.

Stuart K. Williams , director Científico del Instituto de Innovación Cardiovascular en la Universidad de Louisville trabaja en el desarrollo de un corazón humano impreso en 3D. Dicen que para 2023 estará listo.

El diseñador Sebastian Bertman ha desarrollado un sistema para imprimir casas enteras gracias a la extrusión 3D. Su tecnología es capaz de imprimir viviendas en apenas 9 horas.

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La evolución de la tecnología permite afirmar que estamos en un punto de inflexión en el que la impresión 3D está lista para convertirse en una alternativa viable a los procesos de producción tradicionales en muchos aspectos.

Las implicaciones para la economía son evidentes: reducción de costes, simplificación de procesos, ahorro de tiempo en la fabricación de productos, construcción de elementos que antes no eran posibles y mejora de la productividad, gracias también, a la eliminación de los residuos. El informe del McKinsey Global Institute señala que la revolución de la impresión 3D podría tener un impacto económico de 550.000 millones al año en 2025.

Los emprendedores del 3D se muestran especialmente optimistas ante las posibilidades de la fabricación aditiva, porque para el proceso no se precisa más que el 10% de la materia prima empleada en la fabricación tradicional, y se necesita menos energía en la producción, lo que reduce considerablemente el coste. A medida que esta nueva tecnología se vaya generalizando, la impresión in situ, just in time y en 3D de productos fabricados de forma personalizada rebajará significativamente los costes de logística, y posiblemente comportará enormes ahorros energéticos.

Los analistas industriales prevén que millones de clientes se descarga-rán habitualmente productos fabri-cados y personalizados digitalmen-

te, y los “imprimirán” en su lugar de trabajo o domicilio particular.

1.- La complejidad es gratis:

En la fabricación tradicional, cuanto mas complejo es un objeto mas cara será su producción. Sin embargo, en la impresión 3d la complejidad del diseño no afecta a su coste de impresión, que dependerá únicamente del volumen de dicho objeto y por tanto de la cantidad de material utilizado. Esto juega a favor de los objetos complejos, ya que cuanto mas complejo sea el objeto, mas ventaja supondrá usar la impresión 3d frente a la fabricación tradicional.

VENTAJAS DE LA IMPRESIÓN 3D

Diseños de Neri Oxman impresos en 3D *

Piezas de un motor impreso en 3D. Gracias

a este proceso se consigue una geometría

imposible de crear mediante cualquier otro

proceso

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2.- Las variaciones son gratis:

Otra de las ventajas de la impresión 3d sobre la fabricación tradicional es la variación del objeto a fabricar: En la fabricación tradicional, modificar el diseño del objeto a producir supone en la mayoría de los casos asumir enormes costes de producción, tales como reprogramar las máquinas que fabrican los objetos, paralizar la producción hasta adaptarla, modificación de moldes, y en resumen, los costes propios de volver a adaptar la linea de producción al nuevo diseño. Usando la impresión 3d como forma de producción, modificar el diseño del producto no supondrá mas coste que el tiempo que dediquemos al nuevo diseño. Además, la variación del diseño suele requerir de adaptaciones cuando este se lleva a la producción, lo que puede dar lugar a deshechar cientos o miles de unidades. Esto no ocurre con la impresión 3d.

3.- No es necesario el emsamblaje de piezas:

La fabricación tradicional se basa en la fabricación de todas las piezas que conforman un producto, de la forma mas simple y barata posible, para luego ensamblar dichas piezas. Sin embargo, una de las ventajas de la impresión 3d es que las impresoras 3d actuales permiten crear objetos ya ensamblados, evitando el proceso de montaje posterior, que suele suponer un importante gasto de personal y de tiempo de fabricación, que a su vez afecta al tiempo de producción de los objetos.Esto disminuye o disminuirá considerablemente el tamaño y complejidad de las cadenas de montaje en su concepción actual, lo que nos lleva al siguiente principio.

Variaciones de diseño de Erol Gündüz. Impresión en cerámica

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Elemento movil fabricado por

Wouter Scheublin en colaboración con el centro de

investigación TNO

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4.- No hace falta estocaje:

Un producto puede ser impreso bajo demanda, sin necesidad de contar con estocaje. Esto es potenciado además por la simplicidad de la producción mencionada en el principio anterior: una menor complejidad del montaje supone menos tiempo de producción, entre otras cosas debido a que no hace falta ensamblar las piezas como en la fabricación tradicional. Además, no es necesario fabricar miles de unidades para recuperar la inversión que supone poner en carga la cadena de producción, así que otra de ventajas de la impresión 3d es que podemos fabricar los productos según son adquiridos por los clientes. Eso abre la puerta a todo tipo de micronegocios, pues ya no es necesaria una gran inversión inicial.

5- Diseño, formas y texturas sin límite:

La fabricación tradicional está limitada por los materiales que usa. Por ejemplo, los objetos fabricados con madera están limitados por la forma y grosor del tronco del que se extrae. Del mismo modo, la complejidad de los diseños están limitados por la capacidad de los instrumentos ý máquinas que se usan para obtenerlos. Muchas veces, un diseño inicial tiene que ser desechado por las limitaciones o costes de las máquinas que luego tienen que hacerlo realidad. Ésta es una de las mayores ventajas de la impresión 3d, ya que supone no sólo competir en mejores condiciones, sino incluso poder actutar en campos vetados a la fabricación tradicional.

Diseño de Iris Van Herpen *

8.- Menos material de deshecho.

La fabricación de objetos metálicos mediante sistemas tradicionales desperdicia, según los autores, hasta un 90% del material. Esta tasa de desperdicio es ínfima en las impresoras 3d que imprimen en metal. Esto es aplicable casi a todos los materiales. Esto afecta a los costes, y también al medioambiente.

6.- No son necesarias habilidades especiales:

La fabricación tradicional y artesanal necesida de ciertas habilidades que en ocasiones requiere años de práctica, como por ejemplo en la artesanía. La impresión 3d borra de la ecuación esta limitación, permitiéndo a cualquiera que sepa manejar un software de diseño acerarse a la producción de objetos en igualdad de condiciones, y por tanto, una vez mas, abriendo la puerta a nuevos emprendedores. Por tanto, otra de las ventajas de la impresión 3d es que todos podemos fabricar cosas.

7.- Fabricación compacta y portatil.

En la fabricación tradicional, las máquinas usadas para fabricar objetos pesan cientos o miles de kilos, y producen objetos diminutos en comparación con el tamaño de dichas máquinas. Sin embargo, las impresoras 3d fabrican objetos casi tan grandes como ellas mismas, lo que implica menos necesidad de espacio para montar un taller de fabricación, y a su vez, permite una total movilidad de éste. Podemos decir por tanto que otra de las ventajas de la impresión 3d es la ratio de capacidad de producción por metro cuadrado, que se optimiza hasta niveles inalcanzables para la fabricación tradicional.

La compañía de software Autodesk se está centrando en el desarrollo de programas de fácil uso para la generación de gráficos en 3D como 3Dtin

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9.- Infinitos materiales de fabricación

La fabricación tradicional usa tecnicas agresivas que cortan, comprimen, funden, estiran, perforan materiales, etc. Eso limita mucho la posibilidad de mezclar materiales. Sin embargo, una de las ventajas de la impresión 3d es la posibilidad de mezclar materiales en distintas proporciones, lo que implica poder imprimir en infinitas variaciones de materiales mezclados entre sí. Poco a poco irán apareciendo nuevos materiales

10.- Capacidad de crear replicas exactas

La tecnología de escaneado combinada con una impresora 3d nos permitirá, cada vez mas, replicar a la perfección objetos existentes. Esta posibilidad no existe con la fabricación tradicional, pues replicar un objeto a la perfección está limitado por el propio proceso de fabricación y la maquinaria utilizada.

Zapato diseñado por Hoon Chung e impreso por EOS con dos siferentes materiales: uno flexible y blando para la parte superior, y un plástico duro y rígido para el tacón y la suela del zapato.

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TIPO S DE IMPRESIÓN

Existen dos procesos fundamentales para la impresión 3D, que tienen que ver con el estado en el que se deposita el material. Este puede fundirse en primer lugar y luego depositarse (impresión por extrusión), o por el contrario, depositarse (en forma de polvo o líquido) y posteriormente fundirse (impresión por sintetización). Las principales tecnologías existentes actualmente son: DSPC (Proyección aglutinante): Tecnología de impresión 3D que trabaja mediante la deposición de material en polvo (composite) en capas y su ligazón selectiva con el sistema de impresión de “chorro de tinta” de material aglutinante. SLA (Estereolitografía): sistema que proyecta un láser UV sobre un baño de resina fotosensible líquida para polimerizarla.

SGC (Fotopolimerización por luz UV): tecnología similar a la Estereolitografía. Funciona mediante la solidificación de un fotopolímero o resina fotosensible con una lámpara de UV de gran potencia. FDM (Deposición de hilo fundido): tecnología que basa su funcionamiento en un hilo de material a 1ºC que se mueve en el plano XY horizontal con la ayuda de una boquilla. Este hilo solidifica inmediatamente sobre la capa anterior. SLS (Sinterización Láser Selectiva): sistema que funciona mediante el calentamiento previo de una cubeta en la que se deposita posteriormente una capa de polvo. Tras esto, un láser CO2 sinteriza el polvo en puntos concretos para crear la pieza. A continuación analizaremos ambos procesos así como sus particularidades.

IMPRESIÓN POR EXTRUSIÓN/ADICIÓN

Mediante la impresión por extrusión o adición se crean los objetos superponiendo capas de abajo a arriba. El software divide el gráfico 3D en capas tan finas como el diámetro del plástico de salida. Para cada capa, la impresora va desplazándose sobre el plano para soltar el material sobre las coordenadas adecuadas, formando finalmente una figura en tres dimensiones.

La impresora 3D es básicamente una máquina de control numérico (CNC) de tres ejes (XYZ) y un extruder, que es el componente que calienta y presiona el cable de material (la tinta) para que salga en forma de hilo fino y quede con la forma deseada.

*IMPRESIÓN POR EXTRUSIÓN/ADICIÓN

Este proceso de extrusión de materia posicionada por control numérico es un mecanismo muy versatil, ya que puede adaptarse facimlmente a diferentes medidas y materiales, dando lugar a numerosas variedades de impresoras 3D según su uso o el material que vayan a extrusionar.

Ajedrez en miniatura impresio con una impresora 3D de extrusión con PLA

Robot de impresión por extrusión de grandes dimensiones

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Una de las versiones más revolucionarias del método de impresión 3D son los conocidos como “bolígrafos extrusores”. Estos sistemas permiten la extrusión manual de material a través de un dispositivo que funde los filamentos de plástico. Este material se solidifica al entrar en contacto con el aire, lo que permite generar volúmenes a gusto del usuario.

3Doodler(3D pen company) es la primera compañía que sacó a la venta el “bolígrafo extrusor”.

Este proyecto para SHIGO desarrollado con 3Doodler es el primer traje fabricado a través de un “bolígrafo extrusor”

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IMPRESIÓN POR COMPACTACIÓN

IMPRESIÓN POR COMPACTACIÓN/ SINTETIZACIÓN LASER

El proceso conocido como fotolitografía, compacta-ción o sintetización láser es un proceso de generación de objetos en 3D mediante un haz de luz ultravioleta láser que solidifica una resina líquida fotosensible, contenida en una balsa, dibujando la forma deseada. Esta operación se va repitiendo en cada capa, endureciendo una junto a otra, hasta reproducir el objeto en 3D. Esta tecnología da como resultado un acabado de muy buena calidad, permitiendo conseguir complicadas formas geométricas de manera mucho más sencilla, en comparación con las impresoras que funcionan por extrusión de filamento plástico.

A pesar de ser capaces de un alto nivel de detalle, su funcionalidad está bastante limitada. Las partidas impresas por SLA han sido tradicionalmente conocidas por su fragilidad y por no ser capaces de soportar el desgaste diario que los objetos impresos con FDM sí pueden.

En febrero de 2014 caducaron las patentes claves para la impresión 3D por láser que gracias a su precisión puede producir bienes que pueden ser vendidos directa-mente como productos finales.

Un láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen. Una vez impresas todas las capas sólo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará en futuras impresiones.Impresoras 3D de tinta

Siguiendo el mismo proceso que la impresora 3D láser, el polvo composite utilizado puede ser a base de escayola o celulosa. El resultado es bastante frágil, por lo que conviene someter la pieza a una infiltración a base de cianocrilato o epoxis para darle la dureza necesaria. La ventaja es que es un método más rápido y económico, aunque las piezas son más frágiles.

Piezas impresas con impresión de sitetización láser. Esta tecnología permite la producción de objetos de alta definición en tamaños muy reducidos

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Este tipo de impresoras 3D convierten materiales y composites plásticos líquidos en secciones transversales sólidas, capa a capa, con el fin de construir piezas tridimensionales precisas. Mediante este proceso, se seleccionan capas ultra finas y un láser ultravioleta solidifica la resina líquida fotosensible dispuesta en una cuba, siguiendo el patrón tomografico de la pieza a construir. Las capas solidificadas se sumergen en la cuba, dejando paso a las nuevas capas, que son curadas una por una por el láser.

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El proceso de sintetización láser permite la utilización de mate-riales flexibles para la fabrica-ción de objetos resistentes a los impactos, muy flexibles y con el mínimo detalle, por lo que las posibilidades de impresión se vuelven infinitas.

Objeto impreso con resina de FormLabs

CUBE PRO

2500€-3500€

DIMENSIONES IMPRESIÓN 275 x 265 x 240 mm

MATERIALES ABS & PLA & NYLON

VELOCIDAD 30 mm/s - 300 mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

HD: 70 microns SD: 200 microns Fast mode: 300 microns

STL, OBJ, DAE, AMF

Windows XP+Mac OS X 10.6+Linux Ubuntu 12.10+

Posibilidad de hasta 3 cabezales. 24 colores +2 glow in the dark . Gran comunidad Escáner. . Solo cartuchos CUBIFY.

OTROS

DIMENSIONES IMPRESIÓN 23 X 22.5 X 20.5 cm

MATERIALES ABS & PLA

VELOCIDAD 30 mm/s - 300 mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

Max Layer Resolution: 20 micronsXY Positioning Precision: 12 microns Z Positioning Precision: 5 microns

STL, OBJ, DAE, AMF

Windows XP+Mac OS X 10.6+Linux Ubuntu 12.10+

Cartuchos bajo coste Posibilidad carchuchos universales Posibilidad aumentar cabezales (va-rios colores o materiales)

OTROS

ULTIMAKER2 MAKERBOT BQ WITBOX

2500€ 2400€ 1690€

DIMENSIONES IMPRESIÓN 25.2L X 19.9W X 15.0H cm

MATERIALES PLA

VELOCIDAD 30 mm/s - 300 mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

Max Layer Resolution: 100 microns XY Positioning Precision: 11 microns Z Positioning Precision: 2.5 microns

STL, OBJ, THING, MAKERBOT

Windows 7+Mac OS X 10.7+Linux Ubuntu 12.04+ / Fedora 19+

Tiene cámara y app para se-guir en directo la impresión. Gran comunidad

OTROS

DIMENSIONES IMPRESIÓN 29,7x21x20 cm

MATERIALES PLA

VELOCIDAD 60 mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

50/300 micras

STL, OBJ, DAE, AMF

Firmware Marlin preconfiguradoHosts compatibles Repetier, Pronter-face, Cura, ReplicatorG. Slic3r (reco-mendado y preconfigurado)

Empresa española (fabricación España). Cursos de formación

OTROS

BOTOBJECTS

3500€

AIRWOLF 3xHD PEGASUS TOUCH LASER 3D MAKERBOT REPLICANT x18

3500€ 3000€ 6000€

DIMENSIONES IMPRESIÓN 275 x 275 x 300 mm

MATERIALES PLA, PVA, ABS

VELOCIDAD 175mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

High: 25 microns (0.025 mm)Medium: 100 microns (0.1 mm)Low: 200 microns (0.2 mm)

ProModel software v1.0

Windows 7+Mac OS X 10.7+

Hasta 5 coloresOTROS

DIMENSIONES IMPRESIÓN 280 x 200 x 300 mm

MATERIALES PLA, NYLON, Policarbonate

VELOCIDAD 150 mm/s, Travel 400 mm/s

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

High: 25 microns (0.025 mm)Medium: 100 microns (0.1 mm)Low: 200 microns (0.2 mm)

Cura and Repetier Host

Windows 7+Mac OS X 10.7+

Hasta 2 coloresOTROS

DIMENSIONES IMPRESIÓN DIMENSIONES IMPRESIÓN18x18x23 cm

MATERIALES MATERIALESABS

VELOCIDAD VELOCIDAD3000mm/sec

RESOLUCIÓN Focused Laser Spot Size ~80 micronsXY Positioning Resolution 16bit micronZ Motor Resolution ~5 micron (typical layer thickness 25-100 micron)

Gran resolución. Gran velocidad. Sólo un color. Sólo un material.

OTROS

ARCHIVOS

SOFTWARE

STL, OBJ, DAE, AMF

Windows XP+Mac OS X 10.6+Linux Ubuntu 12.10+

30.5 x 30.5 x 45.7 cm

RESOLUCIÓN

ARCHIVOS

SOFTWARE

Tiene cámara y app para se-guir en directo la impresión. Gran comunidad

OTROS

PLA

30 mm/s - 300 mm/s

Max Layer Resolution: 100 microns

STL, OBJ, THING, MAKERBOT

Windows 7+Mac OS X 10.7+Linux Ubuntu 12.04+ / Fedora 19+

MATERIA LE S IMPRESIÓN

La “tinta” que se utiliza en las impresoras 3D es, en general, plástico. Hay varios tipos, los más utilizados son ABS y PLA. Pero además del plástico, se pueden llegar a utilizar una gran variedad de materiales. En realidad, cualquiera que se mantenga en estado sólido a temperatura ambiente pero se pueda extruir con relativa facilidad a temperaturas no muy altas es válido para usarse como tinta -material para imrpimir- en la impresión 3D.

Fabricantes, investigadores de universidades, ingenieros y empresarios estudian y están involucrados en el desarrollo de nuevos materiales y nuevas fórmulas de obtención y comercialización que libere algo más ese sector. Porque si algo preocupa dentro de la industria de impresión 3D es precisamente eso, prácticas que afectan a los usuarios de manera anticompetitiva siéndoles bloqueado el suministro de algunos materiales.

Según la compañía Maker Search Report, encarga-

da de hacer el informe, “El mercado de los materiales

de impresión 3D tendrá un valor de 600 millones de dó-

lares en el año 2025.

El ABS se usa extensivamente en los procesos de fabricación actuales: piezas de Lego, carcasas de electrodomésticos, componentes de automóvil… Al tener un punto de fusión alto, se puede utilizar para fabricar contenedores de líquidos calientes, hay que extruirlo a unos 230-260 grados y hay que imprimirlo en impresoras con base de impresión caliente (unas resistencias que calientan la base dónde se deposita el material)

Al llegar al punto de fusión el ABS desprende gases que en concentraciones altas pueden ser nocivos. Se puede utilizar sin problemas en casa o en la oficina, pero para evitar las concentraciones altas no se recomienda tener varias impresoras funcionando en un espacio pequeño y sin ventilar.

El ABS se puede mecanizar, pulir, lijar, limar, agujerear, pintar, pegar etc. con extrema facilidad, y el acabado sigue siendo bueno. Además, es extremadamente resistente y posee un poco de flexibilidad. Todo esto hace que sea el material perfecto para aplicaciones industriales.

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Objeto impreso con ABS por impresora

Pegasus Touch Laser

Objeto impreso con ABS por impresora

Cube Pro

El 95% del mercado de impresoras personales utiliza dos materiales: ABS y PLA.

El PLA es menos conocido que el ABS, se utiliza comparativamente mucho menos en la industria. Es un producto que de vende como “natural”, pues los componentes básicos son plantas como el maíz. Recientemente, este status ecológico del PLA está siendo muy discutido. Con las nuevas recicladoras que están apareciendo (la más conocida, Filabot) el ABS es mucho más ecológico que el PLA, pues estas recicladoras son cajas donde se pone el ABS sobrante, y a partir de él la recicladora nos hace una bobina nueva. De momento, el PLA no se puede reutilizar.

Actualmente el PLA tiene dos ventajas principales sobre el ABS: no emite gases nocivos (se pueden tener varias impresoras funcionando en un espacio cerrado y no hay problema) y hay un rango más amplio de colores (fluorescente, transparente, semitransparente…). Se puede imprimir con todo tipo de impresoras (no necesita base de impresión caliente) y se puede imprimir sin base.

Sus inconvenientes respecto al ABS son básicamente dos: no resiste las altas temperaturas (se empieza a descomponer a partir de 50-60 grados centígrados) y el postproceso (mecanizar, pintar y, sobre todo, pegar) es mucho más complicado. Se utiliza básicamente en el mercado doméstico.

Los precios de los dos materiales son bastante similares.

* Objeto impreso con PLA por Botobject Printer

Cada vez son más empresas las que entrar en el desarrollo de nuevos materiales para impresión 3D. Materiales más elásticos y flexibles, de alta resistencia o con propiedades de transparencia son algunos de los ejemplos que las nuevas investigaciones han conseguido desarrollar.

El terreno de los termoplásticos es donde más hincapié se está haciendo dada la facilidad del sistema, ya que permiten adaptarse a casi cualquier método de impresión tradicional, convirtiendo así a las impresoras 3D en multi-material*

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Ejemplo de diferentes materiales para impresión 3D

Ejemplo de diferentes materiales para

impresión 3D

Las impresoras 3D pueden imprimir hoy día con multitud de materiales distintos, cerámica, madera, Nylon, sal, papel y sobretodo plásticos. Sin embargo el desafío más espectacular, junto con la impresión con células humanas es sin duda también, la impresión con metal.

Otro método puede ser inyectar metal en estado líquido en una plantilla de polímero. De esta forma, el metal adquiera la forma de la plantilla que a continuación se disuelve para dejar el metal libre y con la forma deseada.

De momento esos son sólo los primeros avances, aunque se está trabajando en encontrar la forma de llevar esta técnica a las impresoras 3D actuales, el principal problema se centraría en el coste de producción, ya que sería de 100 veces el del plástico actual.

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Primera pistola impresa en 3D con metal, por Solid Concept

Jarrones cerámicos impresos en 3D por Shapeways

Ejemplo de objeto impreso en 3D con madera

Por un lado, están las grandes marcas desarrolladoras de impresoras, que han ideado un sistema mediante el cual el usuario sólo puede imprimir con el material que ellos les proporcionan, limitando su uso a las materias disponibles según cada casa.

El mercado de las impresoras 3D personales es muy nuevo y hay dos tendencias opuestas.

Por otro lado, están las marcas que intentan hacer la impresora más abierta, para que el cliente pueda utilizar material de cualquier fabricante. La impresión por extrusión consiste en un hilo de material fundible de un diámetro determinado que pasa por un agujero y se calienta, así que la cantidad de empresas y fábricas que ofrecen material es espectacular. En este sentido, multitud de compañías comienzan a experimentar con todo tipo de materiales, que van desde metales hasta masa para pizzas, y es aquí donde existe un potencial mayor de desarrollo de nuevos productos.

Terrones de azúcar impresos con una impresora 3D de adición, por SUGAR LAB.

Pizza impresa en 3D, desarrollada por Anjan Contractor

Strati, en primer coche impreso en 3D, por Local Motors

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Oluwaseyi Sosanya, un estudiante de la Royal College of Art ha desarrollado un dispositivo que teje con una bobina textil en 3D. Para su proyecto de Tesis, titulado “La estructura de protección”, Sonsaya construyó una máquina que consigue trenzar hilos mediante la superposición de capas. El resultado es una superficie flexible, que puede ser utilizada posteriormente para la confección de elementos textiles.

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MODA EN 3D

La industria de la moda ha sido una de las primeras en la realización de productos gracias a la tecnología de imrpesión 3D. Gracias a las ventajas que este proceso permite, es posible la generación de prendas y complementos personalizables, que se adapten al cuerpo y a las necesidades del usuario. Además, gracias a su capacidad de generar volúmenes complejos, los diseñadores de moda están comenzando a utilizar esta tecnología para la confección de prendas extraordinariamente complejas, que de otra manera sería completamente imposible poder crear.

La impresión 3D es una herramienta que poco a poco comienza a conquistar una industria demasiado acostumbrada a los productos en serie, que ve en esta tecnología una manera de concebir productos que puedan ser adaptados por el consumidor final, y que incluso éste pueda “autofabricarse”, dando lugar a un nuevo panorama dentro de la industria en el que el consumidor deje de ser un mero receptor de producto para convertirse en un elemento más en el proceso de creación y producción del mismo.

TEJIDOS EN 3D

La tecnología de impresión 3D permite la fabricación de pequeñas piezas unidas entre sí a través de pequeños engranajes, lo que permite una movilidad y flexibilidad de material. Gracias a estas propiedades, se pueden generar superficies que actuén casi como un tejido, permitiendo la impresión en 3D de prendas vestibles.

A medida que la impresión 3D se va haciendo cada vez más precisa

y permite imprimir elementos cada vez más pequeños, será cada vez

más facil la impresión de estos “te-jidos” e incluso prendas de vestir

enteras, que puedan realizarse a la medida y al gusto del usuario en

apenas minutos

Tejido en NYLON impreso en 3D*

Colección spring/summer 2015 de Pringle of Scotland

en colaboración con el arquitecto Richard Beckett, con

prendas realizadas con tejidos impresos en 3D. Cada una de los tejidos fueron diseñados

de manera digital y están compuestos de más de 1000

piezas interconectadas para la creación de volúmenes que a

su vez permitan el movimiento del usuario.

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*Katie Gallaghers Spring/Summer 15 collection

Prendas desarrolladas por la diseñadora isrealí Noa Raviv, estudiante del Shenkar College of Engineering and Design in Ramat Gan, Israel. Estas

prendas fueron fabricadas mediante impresión 3D gracias a la impresora Stratasys Objet Connex500 Multi-Material.

“Creo que en nuestro mundo, algunas veces las cosas se mezclan. No siempre se sabe cúal es la copia y cuál es el original.

Suele ser confuso, así que quería crear esta confusión entre lo 2D y lo 3D. Lo

real y lo virtual” Noa Raviv, diseñadora.

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Iris Van Herpen es una de las pioneras en cuanto a la utilización de tecnología de impresión 3D se refiere. Gracias a las colaboraciones con la arquitecta Julia Koerner, (profesora de UCLA Los Angeles) y la empresa de impresión 3D Materialise. Gracias a estas colaboraciones, la dieñadora lleva varios años experimentando con diferentes formas y materiales, y dando lugar a prendas extraordinarias que no podrían haber sido fabricadas mediante ningún otro proceso.

La arquitecta Julia Koerner, una de las

mayores especialstas en impresión 3D durante un Workshop sobre moda y

tecnología organizado en el IED Moda Lab Madrid en

colaboraci´ñon con AITEX

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Shoes By Bryan, es una empresa inglesa que fabrica zapatos para mujer utilizando el método de impresión en 3D. Cada uno de los pares permite ser personalizado por el usuario para que se adapte mejor a la forma de su pie.

El diseñador de zapatos Sebastian Errazuri consigue sorprendentes modelos gracias a la impresión en 3D

La producción de zapatos a través de la impresión 3D es uno de los usos más interesantes de aplicación de la tecnología al sector de la moda. Gracias a esta tecnología, es posible fabricar zapatos a medida del cliente de una manera fácil, rápida y completamente personalizable. Hoy en día, existen varias empresas que ofrecen este servicio, medidante sistemas que permiten al usuario personalizar modelos básicos, y adaptarlos a sus necesidades

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ZAPATOS Y COMPLEMENTOS

Los zapatos 3D XYZ desarrollados por Earl Stewart son unos zapatos “imprimibles” en 3D que toman como referencia las dimensiones del pie del suuario que previamente ha sido escaneado en 3D. Tomando estas medidas y a través de un software que las interpreta, el sistema genera un zapato que encaja perfectamente en el pie del usuario gracias a sus diferentes materiales. Este proyecto ha sido creado en colaboración con un podólogo que estuvo asesorando al diseñador en todo el proceso.

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Sols Systems, es una de las compañías más improtantes en cuanto a la fabricación de zapatos en 3D se refiere. Esta compañía recibió en el año 2014 más de 7 millones de dólares en financiación para el desarrollo de la empresa, que basa su negocio en la producción de zapatos a medida gracias a la impresión 3D y al escaneo de los pies de los usuario a través de una aplicación para ipad, lo que permite que cualquier persona en cualquier lugar pueda encargar unos zapatos completamente a medida.*

Francis Bitonti, quien diseñó el vestido en 3D para Dita Von Teese, ha desarrollado una colección

cápsula de zapatos pixelados. Cada uno de ellos con una forma y color determinados. Para su creación

el diseñador ha usado un modelo matematico que genera una estructura celular llamado “Game of Life”,

desarollado por el matemático inglés John Conway

Estos zapatos diseñados por Alan Nguyen están pensados para esas noches de fiesta en la que no llevas nada encima para poder guardar el teléfono. Este proyecto que forma parte de Freedom of Creation, colectivo holandés, ha sido posible gracias a la impresión en tres dimensiones. El “Iphone Mashuo Shoe” fue presentado en la Semana del Diseño de Milan en 2014.

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La empresa de zapatos United Nude permite a todos aquellos que visiten su tienda de Nueva York,

imprimir sus zapatos “Float” al momento, gracias a sy sistema 3D Systems Cube 3D. Los usuarios

pueden personalizar los zapatos en su casa o en la misma tienda e imprimirlos allí

El arquitecto Rem Koolhas ha desxarrollado una colección de zapatos para la diseñadora Iris Van Herpen impresos en 3D cuyas geometrías resultan tan complejas que no podrían haber sido fabricados mediante nungún otro proceso que no

REM D KOOLHAS

https://www.youtube.com/watch?v=QqAgMaMQNgo

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Manicura impresa en 3D desarrollada por las artistas Sarah C. Awad y Dhemerae Ford,

Kinematics es un sistema, creado por el estudio Nervous System, permite elaborar una pieza

‘viva’, compuesta por varios módulos articulados. Los diseños están compuestos por decenas de

componentes únicos que se entrelazan para construir estructuras dinámicas, mecánicas.

Cada componente es rígido, pero en conjunto se comportan como un tejido continuo sin necesidad

de ensamblaje. En su lugar, los mecanismos de bisagra se imprimen en 3D y trabajan directamente

en la máquina. Este sistema permite producir patrones intrincados que se adaptan a las formas y

movimiento del cuerpo.

La empresa ha creado el primer vestido en impreso en esta tecnología, así como una línea de joyería que ya está comercializando, junto con una aplicación de descarga gratuíta que permite a los usuarios diseñar

las geometrías de sus propias piezas..

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La compañía londinense liderada por Ron Aran PQ ha desarrollado una colección de gafas impresas de una sóla pieza en 3D. Estas gafas han sido desarrolladas utilizando la tecnología de sintetización laser, y son extremadamente flexibles y resistentes. Se fabrican a la medida del usuario, permitiendo así un ajuste óptimo.

Las primeras carcasas oficiales para iPhone fabricadas mediane la impresión 3D fueron creadas por la diseñadora Janne Kyttanen

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La compañía Morgenrot presentó en el SILMO 2014 sus primeras gafas impresas mediante sintetización laser. Las gafas incluyen unos clips para intercambiar las monturas. Los usuarios tienen así la

El desarrollador Avi Reichental durante una charla de TED con gafas impresas en

3D

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Técnico en el dpto. de Innovación en Moda

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