IMPRESIÓN 3DFabricación Digital

Micaela Cerullo12 de septiembre, 2016

IMPRESORAS 3DUna impresora 3D es un dispositivo capaz de generar un objeto sólido tridimensional mediante (y ahí radica la principal diferencia con los sistemas de producción tradicionales ) la adición de material. Los materiales que actualmente pueden utilizarse para ‘imprimir’ son variados y lo cierto es que influyen bastante en el coste de la impresora.

• sinterización láser, donde un suministrador va depositando finas capas de polvo de diferentes metales (acero, aluminio, titanio...) y un láser a continuación funde cada capa con la anterior.

• estereolitografía, donde una resina fotosensible es curada con haces de luz ultravioleta, solidificándola.

• compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos.

• adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas.

ALGUNOS MODELOS

Las impresoras 3D utilizan múltiples tecnologías de fabricación e intentaremos explicar de forma sencilla cómo funcionan. Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo consigue construyendo capas sucesivamente hasta conseguir el objeto deseado.

La primera es la que dibujamos en un papel, después, con un programa diseñamos ese objeto en nuestro ordenador, y por último separamos ese objeto en capas para ir imprimiendo capa por capa en la impresora de 3 dimensiones. Es decir, de un boceto en papel podemos conseguir un objeto en la realidad con el material adecuado. 

MODELOS EDUCATIVOS

Para las clases de Biología, o incluso para las facultades de Medicina, se podrán imprimir réplicas de partes del cuerpo humano que ayuden a en su estudio. También puede aplicarse la impresión 3D en el aprendizaje del arte o de la evolución humana, y pueden fabricarse reproducciones de objetos prehistóricos hallados en yacimientos paleontológicos.

PROTESIS

Desarrollaron una prótesis maxilar. Ya han logrado recrear la mandíbula de un paciente con una impresora 3D adaptada para usar titanio en polvo (en lugar de plástico) que luego recubrieron de un material biocerámico para evitar el rechazo del implante.

Jóvenes argentinos desarrollaron una prótesis con una impresora 3D. Esta iniciativa que permite reemplazar prótesis de u$s40.000 con una de $2.000. La idea surgió en un bar equipado con impresoras 3D situado en Palermo.

ROPA 

El mercado textil ve un nuevo campo en estos productos, aunque aún está por ver su aceptación a gran escala. De momento, dos se dedican a ello. La primera ya crea moda con materias primas diferentes, como la tela de polímeros, y está empezando a probar con una gama de materiales más comunes, sintéticos y naturales. La segunda permite al cliente crear ropa a partir de sus diseños, que materializa luego con un dispositivo adaptado para imprimir hilo y lana.

COMIDA

Además de elementos rígidos y permanentes de plástico, también se pueden modelar estructuras temporales como postres y dulces, lográndose diseños artísticos imposible de hacer a mano.Así, una compañía de Estados Unidos llamada The Sugar Lab ofrece diversos postres hechos de agua y azúcar endurecida, comenzando un negocio de comida de lujo de gran aspecto y que cautiva con éxito el interés de los consumidores.

El primer coche híbrido del mundo que utiliza piezas obtenidas mediante una impresora 3D. Urbee es la creación de Jim Kor, un proyecto cuya filosofía consiste en usar la menor cantidad posible de energía tanto para la fabricación como el uso y el reciclado del vehículo. Funciona con un sistema de propulsión híbrido: electricidad y bioetanol. La carrocería es un ensamblaje de piezas impresas en 3D, lo que le confiere más flexibilidad que el acero. El interior o las luces también salen de la impresora. El chasis y el motor, de acero, usan tecnología punto para ahorrar al máximo el combustible. De hecho, es el vehículo más ecológico y que menos consume del mundo… 0,86l por 100km. El coche se fabricó en 36 días y costó 55 mil euros, la mitad de lo que hubiese costado con métodos convencionales.

El proyecto Contour Crafting (“construcción de contornos”), liderado por el profesor Behrokh Khoshnevis de la Universidad del Sur de California (EE.UU.), pretende revolucionar el sector de la construcción con su colosal impresora 3D capaz de construir una casa entera de dos plantas en un solo día. El sistema de impresión tridimensional sería el habitual solo que a gran escala, de forma que permitiría erigir estructuras con absoluta libertad y sin la rectitud que implica la construcción convencional.La impresora consta de dos brazos telescópicos unidos por una viga transversal que aloja el cabezal de impresión. Estos brazos se mueven el plano horizontal mediante guías y en vertical mediante la grúa de cada brazo. Al cabezal llega directamente desde la cementadora una mezcla especial de hormigón de secado rápido que se va depositando por capas en las zonas determinadas según el prototipo creado digitalmente. Una vez terminado el proceso, se requeriría el trabajo humano para la instalación de puertas y ventanas, así como de la instalación de electricidad y agua, lo que, según los promotores, evitaría la supresión de puestos de trabajo en el sector.

“El departamento de policía de Tokyo adquirió varias impresoras 3D para tareas de investigación criminal, algo totalmente inaudito. Han recreado la miniatura en 3D de una casa en la que fue perpetrado hace ya 14 años un cuádruple crimen. Su intención es aprovechar el modelo 3D para estimular la memoria de las personas que estaban cerca de la escena del crimen en aquella época. La maqueta 3D de la casa recrea al detalla la escena del crimen y ayuda a las personas a visualizarla. Gracias a la tecnología de impresión 3D detuvieron el último terrorista responsable de un ataque con gas sarín en el metro de Tokyo en 1995, usando una réplica en 3D de su cara.”

“Modern Meadow es la empresa que lidera este innovador proyecto. No hay duda de que los filetes de carne impresos en 3D formarán parte del menú del mañana, afirman que esta carne de diseño aportará las mismas proteínas y nutrientes que la carne auténtica. Para lograrlo, se usarán las mismas técnicas que las utilizadas para el cultivo de tejidos, sin sacrificio animal de por medio. Una autentica revolución para la industria cárnica y la solución final a todos los males provocados por este importante sector, desde el maltrato animal hasta los daños en el medioambiente.”

“Organizaciones como Inspiration Mars Foundation o Mars Wane Ilon Musk piensan que de aquí a veinte años seremos capaces de construir colonias terrícolas en la Luna o Marte ya que quedaría solucionado el problema de la producción de materiales sobre el terreno; el mayor freno del proyecto hasta ahora. Para lograrlo, se necesitarían varios tipos de plásticos como el poliétileno, poliéster o resinas epoxi además de gas metano, fibra de vidrio, cemento y oxigeno… materiales que se pueden crear y/o obtener en el espacio. No es para mañana, pero la tecnología de impresión 3D abre esperanzas futuras en la colonización espacial.”

Las impresoras 3D funcionan con algunos tipos de plástico, sobre todo ABS y PLA, en menor medida este último, que habitualmente son caros. El precio de una carga está entre 30 y 60 dólares. Por otro lado, cada hogar vuelca al medio ambiente (aunque sea en su cubo de basura separado) kilos de residuos de plástico a la semana.Se esta construyendo una maquina capaz de reciclar los residuos domésticos que contienen plástico, desde las botellas de leche hasta algunos juguetes, y de convertirlos en material de trabajo para impresoras 3D. Al invento se le ha llamado Filabot y permitiría aprovechar parte de la basura que genera un hogar para ahorrar la compra de cargas de plástico ABS.

Un equipo de investigadores del MIT está trabajando con estructuras que se montan de manera autónoma e independiente. Al proceso se le ha dado el nombre de ‘Self Assembly’ y realmente suena a ciencia ficción; sin embargo, los científicos ya están haciendo pruebas. Se trata de disponer las mismas partículas de un material, de tal manera que incluyan el diseño de una estructura concreta. Al sumergirse en agua, la composición del material reaccionaría propiciando la aparición del objeto previsto.

¿La evolución de la impresión 3D, es el 4D?

PROPUESTAAl mencionar el tema de las comidas, y como en la impresión 3D, hasta lo imaginable ya esta creado, se me había ocurrido proponer comidas que no se pueden cocinar en el mundo real para diabéticos o celiacos, por ejemplo, pero con el gusto normal de lo que serian las comidas normales pero sin tener los ingredientes que afectarían a estas personas.