Libro Impresion3D Gratuito 12

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    CMO VA A CAMBIAR EL MUNDOIMPRESIN 3D

    Impresin 3D es un libro muy provocativo. La descripcin de cmo esta innovacin

    tecnolgica est dando comienzo a una nueva revolucin industrial me dej pen-

    sando mucho. Es verdad que es muy difcil hacer predicciones, especialmente

    acerca del futuro, pero qued convencido de que lo que Andrei Vazhnov describe

    en este libro no es ciencia ficcin sino un profundo cambio, que ya est empezando

    y que nos va a sorprender mucho en los prximos aos.

    Gerry Garbulsky, Ph.D., Curador de TEDxRodelaPlata

    "A veces las analogas funcionan bien y a veces no. "Impresin 3D" es uno de estos

    casos. Este nombre sencillo sugiere que una impresora 3D es equivalente a una

    comn pero en 3 dimensiones. Pero la simplicidad de la analoga hace a la vez difcil

    ver sus verdaderas implicaciones. Desarrollando la tesis del filsofo Bertrand Russell

    acerca de la naturaleza del trabajo, Andrei Vazhnov nos muestra que en el largoplazo la impresin 3D ser nada menos que una tecnologa universal de mover ma-

    teria en el espacio. Cadenas de montaje, sistemas de abastecimiento y transporte,

    construccin de casas, incluso preparacin de comida y un sinfn de otros mbitos,

    son en el fondo patrones complejos de mover y colocar materia en el espacio y, por

    lo tanto, con el paso de tiempo sern transformados por esta tecnologa. Estamos en

    vsperas de una revolucin que va a tener un impacto profundo en los negocios, en

    el trabajo y hasta en nuestra vida cotidiana. En este libro Andrei consigue de unamanera muy lograda y sencilla transmitir para lectores sin conocimiento previo del

    tema cules sern los impactos de esta tecnologa y qu oportunidades se abren a

    partir de su masificacin."

    Santiago Bilinkis, Emprendedor y tecnlogo

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    Qu hubiramos pensado en 1990 si leyramos un libro sobre la internet, y como

    va a revolucionar nuestro mundo? La respuesta seguramente hubiese sido una

    mezcla de sorpresa, asombro, optimismo, temor y miles de oportunidades que se

    abren. Lo mismo ocurre hoy con la impresin 3D, e "Impresin 3D - cmo va a cam-

    biar el mundo" es un libro pionero que explica por qu ahora es el tipping point de

    esta tecnologa, explicando los lineamientos tcnicos de su funcionamiento para un

    pblico no especializado, como punto de partida para explorar ms a fondo. Vazh-nov hace un balance brillante entre lo tcnico, lo econmico y el impacto social de

    esta revolucin, sin perder el tono coloquial y entretenido de una conversacin con

    un amigo que sabe del tema. Cada pgina de este libro es un disparador de ideas.

    Nicolas Minuchin, Stanford MBA, CEO de Acusourcing.com

    CMO VA A CAMBIAR EL MUNDOIMPRESIN 3D

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    CMO VA A CAMBIAR EL MUNDOIMPRESIN 3D

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    EL GENIO DIGITAL SE ESCAPA DE LA BOTELLA

    CAPTULO 1

    CAPTULO 2

    Con el rpido desarrollo de la tecnologa de la impresin 3D estamos cada vez mscerca de tener una mquina que puede construir cualquier producto a base dediseos digitales. El mundo fsico y el mundo digital se estn fusionando con profun-das consecuencias que van a redefinir el concepto de trabajo y de valor. Cmo elextrao invento de Alan Turing se est comiendo el mundo.

    Cmo funciona la impresin 3D? Por qu es tan diferente de las modalidades deproduccin ms tradicionales de sustraccin y moldeo? Cules son las ventajasrevolucionarias de esta tecnologa? Qu nuevas posibilidades de diseo y manu-factura se abren a partir de su desarrollo? Tecnologas similares a la impresin 3D

    fueron inventadas en 1956, 1977 y 1986. Por qu llev tanto tiempo para llegar almercado masivo? Por qu recientemente empez a crecer tan rpido? El tringuloestratgico de la impresin 3D.

    Denme un punto de apoyo y mover el mundo", dijo Arqumedes de Siracusa expli-cando el principio de la palanca. Cada tecnologa revolucionaria tiene como finmultiplicar alguna de nuestras habilidades naturales. La palanca de Arqumedesmultiplica nuestra fuerza fsica; la imprenta, la radio y Youtube multiplican el poder dedifusin de informacin; la computadora aumenta nuestra capacidad de razona-miento y toma de decisiones. Y al multiplicar nuestras capacidades, las nuevas tec-nologas siempre tienen un impacto profundo y muchas veces no esperado encmo transforman nuestras relaciones laborales y personales, nuestras instituciones

    y hasta nuestra historia. En las revoluciones tecnolgicas siempre hay ganadores yperdedores. Qu tipo de palanca nos dan las impresoras 3D? Qu habilidad multi-plican? A quin beneficiaran en el corto y largo plazo?

    DE LA EDAD DE PIEDRA A LA EDAD DE ADICIN

    LA PALANCA 3D

    CAPTULO 3

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    CAPTULO 4

    CAPTULO 5

    A medida de que la calidad de impresin 3D llega al punto suficientemente bueno

    (good enough) en ms y ms categoras de consumo, la modalidad de producciny el paradigma de diseo van a cambiar por completo. Los consumidores van avalorar otros aspectos de los productos y las empresas que entienden estas tenden-cias van a poder escapar del destino que afect a las empresas de entretenimientocuando lleg el formato MP3. El artesano del siglo XXI tendr ventajas enormes frentea las empresas de produccin masiva y va a ser ms parecido al DJ moderno quea un sastre de siglos pasados.

    Los usos de las impresoras 3D en la medicina, construccin y produccin de comidasuelen ser los ms sorprendentes de todas las aplicaciones de esta tecnologa. Sinembargo, imprimir un edificio, una prtesis o una hamburguesa en principio no es

    muy distinto que imprimir un objeto de diseo, una silla o una mesa -- en todos estoscasos el proceso de impresin 3D es, en el fondo, colocar material en una configura-cin determinada por el programa digital -- lo que es distinto de una situacin a otraes el material que usamos. Como deca el filsofo Bertrand Russell, todo el trabajoconsiste en mover materia en el espacio. Este captulo profundiza en el impacto dela impresin 3D en las distintas industrias y desarrolla la tesis que plantea que lasconsecuencias de la revolucin 3D van a ser universales.

    Qu pasar en 20-30 aos cuando para todos sea posible imprimir lo que quieranpor tan slo el costo de la materia prima? Qu significara tener fronteras o sistemasde transporte en un mundo donde productos fsicos se mueven digitalmente a travsde Internet? Qu valor tendrn las patentes y marcas registradas cuando la copia

    de un producto fsico sea idntica al original? Las implicancias de la impresin 3Dpara los gobiernos y las polticas pblicas en las prximas dcadas sern enormes.

    MOVER MATERIA EN EL ESPACIO:IMPRESIN 3D EN CONSTRUCCIN, MEDICINA Y ALIMENTACIN

    LA ARTESANA SIGLO 21

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    ECONOMA 3D

    CAPTULO 6

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    LA DURA REALIDAD

    CAPTULO 8OPORTUNIDAD 3D

    Apenas estamos en el comienzo del uso masivo de las impresoras 3D. Las tecnolo-

    gas de hoy en da tienen muchas limitaciones importantes. Habra que evaluarlascuidadosamente, para ver si las impresoras 3D actualmente disponibles en el merca-do tienen las caractersticas necesarias para el propsito especfico del usuario. Eneste sentido, un problema importante es que en los medios se suele hablar de lasimpresoras 3D como si ya fueran mquinas que pueden fabricar casi cualquier cosaque quieras, pero - al menos por ahora -estamos muy lejos de esto. Este captulohace un recorrido detallado de los usos principales de la impresin 3D, de las carac-tersticas de desempeo claves y de las cinco tecnologas principales de impresin

    3D.

    Si estuvisemos viviendo en la poca de la invencin del automvil, podramoshaber predicho qu fabricantes permaneceran y cules perderan como conse-

    cuencia de este invento revolucionario? podramos haber predicho la necesidadde construir caminos que atraviesan continentes? Las estaciones de servicio? Lasaseguradoras de automviles? Las playas de estacionamiento? Las empresas deremolque de autos? Las escuelas de conducir? Los talleres mecnicos? Las em-presas proveedoras de partes? Los moteles y sitios de camping? Los productos detunning? Los lavaderos de coches? La enorme industria del petrleo, las revistasdedicadas a los automviles, la Frmula 1 y el Nascar? Cada vez que surge una tec-nologa revolucionaria ya sean automviles, televisores o aviones, existe la tenta-cin de buscar oportunidades en el mbito ms obvio: entre las empresas que estncreando esta nueva tecnologa. Pero la historia demuestra que las mejores oportuni-dades de negocio muchas veces estn en los efectos secundarios que surjandebido a la revolucin. Este captulo hace un anlisis sistemtico de las oportunida-des que van a aparecer en los prximos aos.

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    CAPTULO 7

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    CAPTULO 9LA PROFECA DE 100 AOS

    En 1930, el economista John Maynard Keynes hizo una prediccin chocante. En su

    ensayo "Las Posibilidades Econmicas Para Nuestros Nietos" dijo que dentro de 100aos la humanidad solucionara completamente lo que l llamaba el problemaeconmico, o sea, que algn da desaparecera la necesidad de trabajar para crearbienes. En el ao que se public el ensayo, esta afirmacin pareci muy excntrica,pero hoy en da la profeca de Keynes ya no suena tan extraa. Hoy existen impreso-ras 3D que imprimen casas, comida y las prtesis odontolgicas. Se estn desarro-llando impresoras de carne sinttica y rganos para trasplantes. Estando en elcomienzo de la revolucin 3D, las posibilidades de las que hablaba Keynes parecen

    cada vez ms cercanas. En este captulo tratamos de ver cmo ser nuestro futurolejano con un recorrido de pensamiento de Keynes, Bertrand Russell y Jean Fourasti.Afirma Keynes que sin embargo, no existen pases ni sociedades que puedan espe-rar a que llegue la poca de ocio sin temor. Veremos de qu se trata su advertenciadramtica.

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    CMO VA A CAMBIAR EL MUNDOIMPRESIN 3D

    Copyright (c) 2013 by Andrei Vazhnov

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    EL GENIO DIGITAL SE ESCAPA DE LA BOTELLA

    CAPTULO 1

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    Toda tecnologa lo suficientemente avanzada es indistinguible de la magia.

    Arthur C. Clarke

    En 1936, el matemtico Alan Turing descubri algo realmente extrao, un descubri-miento que cambi el destino de la humanidad ms que cualquier otro invento

    desde que nuestros antepasados inventaron la agricultura. Buscando una manerade comprobar teoremas automticamente, sin que sea necesario un matemtico,Turing dio con la idea de que es posible, en principio, construir lo que l llam unamquina universal una mquina que puede hacer cualquier tipo de clculo ima-ginable no importa si se quiere calcular cmo mandar cohetes a la luna, determi-nar la prxima jugada en un partido de ajedrez, o simular un huracn para el pro-nstico meteorolgico con una sola mquina se puede hacer todo, a pesar deque son tareas totalmente distintas. Este descubrimiento transform nuestra forma devida tan profundamente que simplemente ya no podemos percibir esta magia que

    naci hace 75 aos.

    Para ver lo que realmente descubri Turing, imagnense que estn en el ao 1895,hablando con Thomas Edison, uno de los inventores ms importante de la historia.Explicando las tecnologas del siglo XXI, ustedes sacan un pequeo objeto de su bol-sillo, con una pantallita que dice: 10:36, mircoles, marzo 7. Mira este maravillosoreloj tan pequeo, dira Edison. Examinando el reloj un poco ms para entendercmo funciona, Edison probablemente se quedara muy impresionado con el hecho

    de que no hay ningn motorcito u otro mecanismo que hace que el reloj cambie susnmeros con el transcurso de tiempo.

    Y sin embargo esto sera lo menos sorprendente del reloj. Apretando un botn, elmismo dispositivo se transformara en una calculadora; apretando otra vez encmara; despus en telfono, en grabadora de videos, en un reproductor de msica,en un tirador de pjaros enojados y en centenas de cosas ms. De hecho, centenases poco hoy en da en la tienda de apps de Android o Apple, hay ms de 500,000aplicaciones distintas y cada una transforma el objeto que est en tu mano en una

    herramienta completamente diferente, como un medidor de distancia recorridadurante un entrenamiento o un programa que te permite ver estrellas en pleno da.Edison se quedara totalmente sin palabras y tal vez hasta un poco deprimido: el mis-

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    El genio digital se escapa de la botella

    misterioso dispositivo ya tiene adentro todos los inventos que l vena pensando

    desde haca aos.

    La magia de que el mismo objeto puede a la vez ser centenas de miles objetosdistintos es el milagro de la mquina universal de Turing: es la idea de la separacinde la computadora en dos partes: la parte de hardware que siempre queda igual ylos infinitos tipos de software que puedes ir descargando y cambiando en el mismodispositivo, tal como haces cuando instalas una nueva app para tu telfono mvil. Esla idea, que ahora parece tan natural, de que para cambiar de software, no hace

    falta cambiar la computadora. Hoy en da este principio constituye la fundacin dela economa moderna: en nuestra vida profesional y personal estamos rodeados deestas mquinas que son la base de cada smartphone, notebook y computadora deescritorio. Nuestra vida social ya pasa ms en Facebook y Twitter que en persona; lasempresas ms reconocidas del planeta se dedican o a crear estas mquinas, comoApple, Samsung o Dell, o a desarrollar software para ellas como Google, Facebook oMicrosoft; en nuestros trabajos, cada vez ms se valora nuestra facilidad para mane-jar herramientas de tecnologa digital.

    Por muy impactantes y profundos que fueron estos cambios en los ltimos 50 aos,todo esto es slo el primer captulo en la revolucin digital. Hasta ahora, el mundo dela informacin y el mundo fsico se mantenan bien separados. Las computadoraspueden crear archivos de Word y Excel, descargar MP3 de Internet o postear unafoto, mostrar el movimiento de un monstruo en un videojuego y muchas cosas ms;lo que las computadoras no podan hacer bien hasta hace poco era actuar y crearlas cosas directamente en el mundo fsico. Para eso necesitamos fbricas que pro-duzcan mesas, sillas, autos y bicicletas; despus necesitamos barcos y camionesque transporten los productos terminados de un pas a otro para llegar a los puntosde venta; y finalmente necesitamos una red colosal de comercializacin que alma-cena y distribuye todo esto al consumidor.

    Con la tecnologa de impresin 3D, nuestras computadoras estn adquiriendo lahabilidad de crear productos directamente de archivos digitales de la mismamanera que imprimimos en papel. Estamos entrando en una nueva poca, en lacual la lnea que separa el mundo digital del mundo fsico se volver cada vez msborrosa y en algunas industrias ya va desapareciendo completamente. Por qu

    este proceso es tan importante? Porque con la fusin de lo fsico y lo digital el mundode mesas, sillas y bicicletas que nos rodea gradualmente va a volverse parecido almundo de archivos MP3 que copias de un amigo, de las fotos que subes a Facebo-

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    El genio digital se escapa de la botella

    ok, del Excel que mandas por mail a tu colega de trabajo. En el mundo de la informa-

    cin, no hay restricciones: Quieres otra copia de una cancin? Lo haces instant-neamente. Quieres hacer cien copias en vez de una? Da lo mismo. Quieres cam-biar tu avatar en un videojuego o darle onda antigua a la foto en Instagram? Clic yest hecho. Quieres mandar un video al otro lado del planeta? Los electrones lollevan en una pequea fraccin de un segundo. Las cosas fsicas, por otro lado, sonrgidas y difciles de cambiar, copiar o transportar, pero con la maduracin de lasimpresoras 3D, esta flexibilidad infinita del mundo digital que tanto hubiera sorprendi-do a Edison, va a empezar a filtrarse al mundo real. En los prximos 75 aos veremos

    muchas sorpresas como que algn da el alcance de la mquina universal llegue apoder imprimir autos y mandar sillas al otro lado del mundo en una pequea frac-cin de segundo.

    Parece imposible pero no lo es. De hecho, mandar muebles y objetos de diseocomo archivos digitales para imprimir ya es posible desde hace tiempo. Empresascomo Shapeways y Freedom of Creation usan el transporte digital para instantnea-mente subir las nuevas creaciones de sus diseadores y para mandar objetos aimprimir al lugar ms cercano al consumidor. Adems, las impresoras 3D no son un

    invento nuevo: las primeras fueron creadas en los aos 80 por empresas como 3DSystems y Stratasys y ya tienen ms de dos dcadas de uso industrial. La razn por laque estas tecnologas aumentaron recientemente en popularidad es que los avan-ces en software, hardware y materiales llegaron a un nivel crtico en trminos de cali-dad y precios donde las impresoras 3D empiezan a ser accesibles al nivel de usomasivo en una gran variedad de negocios.

    Qu tan grande va a ser el impacto de la adopcin de esta tecnologa? Hay tantopuntos de vista demasiado optimistas, vamos a imprimir Ferraris en casa! comodemasiado pesimistas la impresin 3D existe desde hace 20 aos y es slo unamanera ms de automatizar la produccin. La realidad es que el impacto va a serprofundo y universal, aunque no inmediatamente tan directo como imprimir produc-tos enteros en cada hogar.

    En el fondo, la llegada de la tecnologa de impresin 3D al mercado masivo nos llevaa que las cosas que no solemos pensar como digitales gradualmente se vuelvanms parecidas al software y uno puede anticiparse a los cambios que se vienen

    mirando la historia reciente del mundo digital. Los desarrollos en el mundo del soft-ware en los ltimos 20 aos de algn modo nos dan una mquina del tiempo paraobservar lo que va a pasar en el futuro.

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    El genio digital se escapa de la botella

    Hace un par de aos, Marc Andreessen, el creador del primer navegador de Internet,

    lo expres en trminos muy dramticos en su ensayo Por qu el Software se estcomiendo el mundo? donde plantea que, con el tiempo, ms y ms industrias van aenfrentar la fuerza disruptiva del mundo digital y van a tener que aprender a mane-jarse segn sus reglas. Como explica Andreessen, esto no es algo terico sino que esun fenmeno bien encaminado que empez a desarrollarse hace mucho tiempo. Aveces no nos damos cuenta todava, pero muchas industrias que no solemos pensarcomo digitales, son en realidad, efectivamente empresas de software: Las empresasde msica ms grandes del mundo? Apple, Spotify y Pandora. Las empresas lderes

    de venta minorista? Amazon.com y Wal-Mart que destruy a su competencia princi-palmente a travs del uso avanzado de software en el manejo de logstica y distribu-cin. Las empresas de entretenimiento con mayor crecimiento son empresas devideojuegos; la empresa ms exitosa de telefona es Skype; Pixar es uno de los mejo-res estudios de Hollywood, y Disney tuvo que comprarlo para seguir siendo relevanteen el futuro. Y algunas industrias ya desaparecieron porque el mundo del softwarelas comi por completo: por ejemplo, la famosa empresa Kodak una de las mspoderosas del siglo XX se declar en bancarrota en enero de 2012 porque laindustria de la fotografa se volvi 100% digital.

    Las impresoras 3D traen este tsunami al mundo de las cosas fsicas. Para empezar aentender su impacto, el mejor punto de partida es darse cuenta de que la impresora3D en s no es una tecnologa tan compleja o nueva: de hecho, como veremos, en elfondo es un concepto bastante viejo y sencillo. El impacto de esta tecnologa consis-te en que abre la puerta por la que las cosas fsicas se vuelven digitales y cuandoesto pase, nuestro mundo va a cambiar para siempre.

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    DE LA EDAD DE PIEDRA A LA EDAD DE ADICIN

    CAPTULO 2

    Desde el alba de la humanidad haba principalmente dos modalidades de produc-cin de objetos: sustraccin y moldeo. La tecnologa de la Edad de Piedra es de sus-

    traccin porque el hombre tomaba un pedazo de silicio y cortaba el material exce-dente para darle una forma afilada. En este sentido, la taladradora, el torno y la fresa-dora son tecnologas sustractivas porque en el fondo hacen lo mismo: cortan laspartes excedentes para que quede la forma deseada. Miguel ngel deca que laestatua ya est adentro del bloque de mrmol; slo hay que liberarla y esto captaperfectamente el espritu del proceso sustractivo que nos ha servido tantos aos. Lastecnologas del moldeo han estado con nosotros mucho tiempo tambin, al menosdesde la Edad de Bronce, cuando los humanos empezaron a usar moldes de piedrapara crear puntas de lanza y otras armas.

    La tecnologa de impresin 3D es muy distinta de estas dos modalidades antiguas ysu historia comienza en 1984, cuando el inventor Charles Hull estuvo experimentan-do con las resinas liquidas que se solidifican con la exposicin a la luz ultravioleta.Hull se dio cuenta de que con un rayo de lser uno puede solidificar slo ciertaspartes de la resina, formando una pelcula en la que las partes slidas representanun corte transversal de un objeto tridimensional. Controlando el movimiento del lsercon una computadora, Hull logr desarrollar un sistema que dibujaba el objetocapa por capa en una batea de resina lquida. El rayo trazaba el patrn del cortetransversal en la superficie de la resina y una vez solidificado el patrn, la batea sebajaba un poco para sumergir la capa ya dibujada y empezar a trazar el patrn enla siguiente capa. As, construyendo una capa sumada a la otra, la mquina de Hulllogr imprimir un objeto en tres dimensiones. En 1986, el inventor obtuvo la patentede su nuevo proceso, al que l llam estereolitografa y fund la empresa 3D Systemsque hoy en da est entre las lderes mundiales del mercado de impresoras 3D.

    Desde 1986, muchas nuevas tecnologas de impresin 3D fueron inventadas. Existen

    las que derriten titanio con lser; las que aplican solucin adhesiva sobre polvo deplstico o madera; las que usan tinta biolgica para imprimir rganos y tejidos ochocolate para imprimir galletitas. Las veremos en detalle ms adelante, pero en el

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    El trabajo consiste en mover la materia en el espacio.

    Bertrand Russell

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    De La Edad de Piedra a la Edad de Adicin

    fondo todas comparten el mismo principio: construyen productos capa por capa

    usando distintos procesos de adicin de material resinas, plsticos, titanio, comes-tibles y muchos otros. Por eso, el nombre tcnico para la impresin 3D es Tecnologade Manufactura Aditiva.

    Las tecnologas aditivas usan archivos estndares en el formato STL para guiar a laimpresora para que construya el objeto, de la misma forma que usamos archivos enformato .doc de Word para imprimir en papel. El formato STL representa el objetodigitalmente, y las herramientas de software permiten al usuario agrandar, achicar,

    duplicar o hacer otro tipo de modificaciones y ajustes directamente en la computa-dora. Una vez que el usuario tiene el objeto configurado de la forma deseada, el soft-ware lo divide en una serie de capas efectivamente una serie de fotos de cadacapa y la computadora gua a la impresora para crear el objeto sumando unacapa sobre la otra.

    Cambiar sustraccin por adicin puede parecer un detalle pero en realidadcambia profundamente la naturaleza del proceso productivo dndole una gamade ventajas revolucionarias a esta tecnologa. Tambin existen ciertas debilidades,

    algunas porque la tecnologa todava est en etapas tempranas y otras ms intrnse-cas. Veamos primero las ventajas.

    El uso de recursos ms econmico.

    Con los procesos de sustraccin normalmente perdimos una gran cantidad de ma-terial: todo lo que sacamos de una pieza con un torno o una fresadora terminacomo desperdicio o chatarra en el mejor de los casos. Por otra parte, con la impre-sin 3D usamos solamente lo que necesitamos. Por ejemplo, con el proceso de este-reolitografa descrito arriba, la resina que no fue solidificada por la luz para formarparte del objeto simplemente queda en la batea para ser usada en la prximaimpresin. Lo mismo se aplica a los insumos de plstico, biomateriales, polvo metli-co y otros materiales usados en distintas tecnologas de impresin 3D. Usar solamen-te lo necesario, por supuesto, baja los costos de insumos; pero ms importante an,nos lleva a una economa ms sustentable.

    La complejidad no aumenta el costo.

    Agregar complejidad al objeto no implica ningn costo adicional. Para la impresorade papel tradicional, es exactamente igual de fcil imprimir una imagen exquisita de

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    De La Edad de Piedra a la Edad de Adicin

    la Mona Lisa que una hoja con un cuadrado negro. Lo mismo se aplica a las impre-

    soras 3D. Por ejemplo, con el proceso de estereolitografa, la impresora dibuja con laluz de lser el patrn proyectado por la computadora. A la impresora no le importaen lo ms mnimo si el patrn es un cuadrado, un tringulo, o una imagen de lacabeza de alguien (de hecho, los entusiastas de la impresin 3D se divierten muchoimprimiendo muecos de s mismos con el programa de iPhone 123D Catch).

    El hecho de que la complejidad no aumente el costo implica cambios revoluciona-rios para cualquier industria tocada por las impresoras 3D. Si comparamos con las

    tecnologas tradicionales, la diferencia es chocante: con las tecnologas actuales,cualquier cambio o ajuste que queramos hacerle a una pieza implica pagar msen tiempo y recursos para implementar cada uno. Imaginen una pieza que es unbloque solido de plstico. Con la modalidad de sustraccin o moldeo, tendramosque cortar el bloque de algn bloque de insumo ms grande o crear un molde conel tamao determinado. Qu pasa si, justo antes de producirlo, tenemos que meterdos agujeros, uno rectangular y otro cilndrico, en el medio de la pieza? Tendramosque hacer un nuevo molde ms complejo o usar taladros u otras herramientas desustraccin para despus sacar el material para crear los agujeros. Y as, con cada

    agujero, con cada detalle, el costo de produccin aumentara sin lmite. Por otraparte, con las impresoras 3D, los agujeros no slo no aumentan el costo, sino que aveces tambin lo bajan, por el menor uso de materiales.

    Control sobre la estructura interior de los objetos.

    El ahorro en el uso de insumos se da no slo al evitar el desperdicio propio de los pro-cesos de sustraccin sino tambin y ms importante an porque, usando lacomplejidad sin costo podemos construir la estructura interior de los objetos de unaforma mucho ms optimizada para el objetivo del diseador. En vez de ser slida pordentro, nuestra Torre Eiffel puede tener en el interior una grilla fina de material calcula-da por el software con el fin de poner precisamente la estructura y la cantidad dematerial necesario para darle la rigidez deseada. Esta libertad de disear el interiorde los objetos segn su funcin mientras se optimiza el uso de insumos nos dar pro-ductos mucho ms livianos y nos llevar a una economa con mucho menos dese-cho.

    Posibilidades de diseo jams imaginadas.

    Pero las implicaciones de este principio son ms profundas an. Poder controlar la

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    De La Edad de Piedra a la Edad de Adicin

    forma de los objetos con una complejidad sin lmites abre nuevas posibilidades de

    diseo nunca imaginadas antes. Para tomar un ejemplo muy sencillo, qu tal si qui-siramos imprimir una Torre Eiffel dentro de una esfera con perforaciones muy finitas?Sera un objeto curioso porque se vera la torre adentro sin saber cmo lograron me-terla ah. Y en realidad es imposible crear algo as con tcnicas tradicionales. Lomejor que podemos hacer es crearla parte por parte y juntar las partes despus contornillos o adhesivo. Pero con las impresoras 3D, este tipo de formas imposibles coninterconexiones muy complejas son igual de fciles de producir. Para la impresora3D, da lo mismo imprimir personajes de Star Wars, alguna miniatura inspirada por

    M.C. Escher o aburridos solidos bloques cuadrados.

    De hecho, las nuevas posibilidades superan por lejos nuestra imaginacin. Por ejem-plo, lgicamente hay muchas ms maneras de crear una esfera irregular que unaesfera perfectamente redonda, al igual que hay muchas ms maneras de crear uncilindro curvado que un cilindro recto. Hay muchas ms superficies de geometracompleja que de geometra sencilla. Esta variedad de complejidad la vemos siem-pre en las producciones de la naturaleza donde cada animal y cada planta tieneuna forma que no se nos hubiera ocurrido nunca sin haberlo visto, una forma preci-

    samente adaptada para su entorno y modalidad de vivir. Sin embargo, en los obje-tos de diseo, de arquitectura, de tecnologa que nos rodean normalmente vemoslneas rectas, superficies redondas y otras formas de geometra regular. Esto es ellegado de la poca en que la complejidad costaba mucho. Y cuando la compleji-dad ya no cueste nada, la experiencia actual de estar rodeado de formas que pare-cen venir de un libro de geometra va a verse como algo del Antiguo Egipto. Nuestrasnuevas pirmides ya nunca tendrn aristas perfectamente rectas.

    Personalizacin sin lmite.

    La analoga con la impresora de papel nos puede servir una vez ms: podemos tam-bin observar que a la impresora no le importa si imprimimos diez copias de la MonaLisa o cinco de la Mona Lisa y otro cinco de Donald Trump, o un documento con diezfotos distintas. El proceso de la impresin lleva lo mismo en tiempo y recursos en lostres casos. La impresora 3D, construyendo el objeto capa por capa, sigue el mismoprincipio: no importa si tenemos que imprimir 12 figuritas idnticas de Yoda o 12 figu-ritas distintas de los primeros 12 emperadores romanos. Por supuesto, un emperador

    ms gordo puede llevar ms insumos que uno ms flaco pero lo importante es quede una impresin a otra, la impresora puede imprimir cosas totalmente distintas sinningn cambio en el hardware. En este sentido es una mquina de fabricacin

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    universal.

    Por eso, las tecnologas de impresin 3D son ideales para la produccin que exigeun alto grado de personalizacin, como por ejemplo coronas odontolgicas o lasprtesis auditivas donde la forma del producto tiene que ser precisamente ajustadapara cada usuario. Este tipo de aplicaciones demuestra el poder real de esta tecno-loga: la impresora 3D puede estar imprimiendo un cubo de 200 coronas odontolgi-cas, cada una personalizada para una persona distinta, con la misma facilidad queimprime un mueco del Chavo del Ocho. Sera extremadamente costoso y casi

    imposible construir un molde tradicional con estas caractersticas.

    Por qu no se invent antes?

    Dadas todas estas ventajas revolucionarias, uno puede preguntarse por qu noinventaron la impresin 3D an antes. En cierto modo, parece una tecnologa bas-tante sencilla. En vez de imprimir una foto, estamos imprimiendo varias, una arriba deotra. Por qu no se le haba ocurrido a nadie? Y por qu despus de su invento en

    1984, tom varias dcadas para llegar al mercado masivo y a los diarios? Por cierto,no estamos hablando de coches voladores sino de una tecnologa que naci en lapoca de Star Wars y el Sony Walkman.

    Es una pregunta interesante y muy relevante para entender el futuro de la impresin3D. En realidad, un proceso bien parecido a la estereolitografa ya fue usado por elFrancs Joseph Nipce en 1822 para crear una imagen del papa Po VII. Nipcetom un grabado del Papa y lo coloc arriba de una batea con betn. Despus dedejar la batea con el grabado arriba expuesto al sol, las partes del betn debajo delas reas blancas de la imagen se endurecieron, y las partes debajo de las reasnegras quedaron liquidas, y Nipce las pudo sacar dejando la imagen del Papahecha en una capa de betn. En 1956, el inventor Otto Munz haba obtenido unapatente por un invento casi idntico al que Charles Hull patent en 1986. En 1977, unbretn, Wyn Kelly Swainson, obtuvo otra patente muy parecido.

    No es sorprendente que varios inventores hayan descubierto lo que hoy llamamosimpresin 3D porque la idea es una extensin bastante directa de la fotografa

    comn y la mquina de impresin 3D en el fondo es un motor que mueve un cabe-zal o una plataforma de impresin segn la forma del objeto que se va a imprimir. Larazn de que el invento que tuvo traccin comercial haya sido el de Hull en 1986

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    y no el Swainson en 1977 o el de Munz en 1956 es que la impresin 3D es un proce-

    so que comprende tres reas distintas e interdependientes, de las cuales la impreso-

    ra misma es slo una. Las otras dos, igual de importantes, son el software y los mate-

    riales, y justamente estas son las reas que avanzaron rpidamente en la ltima

    dcada y permitieron dar el salto cuntico al desarrollo de la impresin 3D. Es la con-

    vergencia entre software, hardware y materiales que es la fuerza principal de este

    nuevo mundo, lo que llamamos el tringulo estratgico de la impresin 3D.

    Debilidades de las Tecnologa Aditivas

    Por mucho tiempo, las tecnologas de impresin 3D se usaron principalmente para el

    proceso de prototipado rpido, porque los materiales con los cuales se poda impri-

    mir y la calidad de impresin no eran del mismo nivel que los procesos de produc-

    cin ms tradicionales. Tal vez la limitacin ms importante en trminos de los mate-

    riales era que no se poda imprimir con metales, pero en los ltimos aos esto

    empez a cambiar. Recientemente surgieron tecnologas de impresin a partir de

    titanio, cermica, aluminio y vidrio, y la resolucin de impresin tambin va mejoran-

    do rpido.

    Otra debilidad importante es que el proceso de impresin 3D lleva mucho ms

    tiempo en comparacin con el proceso de produccin tradicional a base de

    moldes. Esta desventaja todava no permite el uso de la impresin 3D en la produc-

    cin masiva. Sin embargo, hay tres aspectos importantes para tener en cuenta:

    primero, para muchos tipos de negocios la personalizacin es mucho ms importan-

    te que la velocidad de impresin; por ejemplo, un taller que arma motocicletas per-

    sonalizadas para cada cliente o un arquitecto que tiene que imprimir una maquetadel edificio no tienen necesidad de imprimir miles de copias, y muchas veces necesi-

    tan slo una. Segundo, las tecnologas de impresin 3D tambin aumentan la gama

    de posibilidades para procesos tradicionales, ya que es mucho ms rpido armar el

    molde master con el proceso de impresin 3D que con las tcnicas ms tradiciona-

    les. Por ltimo, con la fabricacin a base de nube que veremos ms adelante, el

    tiempo de la produccin no va a tener tanta importancia.

    PARA ADQUIRIR EL LIBRO COMPLETO INGRESA EN WWW.EDITORIALBAIKAL.COM/IMPRESION3D/

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    Andrei Vazhnov actualmente est a cargo de desarrollo de software en Trimaker

    (http://www.trimaker.com). Tiene una Maestra en Polticas Publicas de HarvardUniversity y un diploma en fsica de Novosibirsk University. En el pasado, Andrei fue elgerente de Tecnologa (Chief Technology Officer) de eMeta Corporation y director deingeniera en Macrovision Corporation. Adems de su carrera en tecnologa, Andreitambin mantiene inters en economa y finanzas y ha trabajado en Wall Streetcomo Research Associate en el grupo de Estrategias de Mercados de Capitales(Capital Markets Strategies) de Goldman Sachs.

    Twitter: @andreidigitalWeb: http://andreivazhnov.net

    El mbito de impresin 3D est avanzando muy rpido en Hardware, Software y Ma-teriales y casi cada da aparecen noticias inesperadas e interesantes. Te invitamos a

    visitar nuestro blog y seguir nos en Twitter donde continuamente publicamos noticiasy anlisis de la industria de impresin 3D.

    Twitter: @Baikal3DBlog: http://editorialbaikal.com/impresion3d/blog/

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