La impresora 3d cada vez tiene mayor potencial y hueco en el mercado
La impresión convencional tal y como la conocemos ha evolucionado a un punto donde las hojas de papel ya no es la materia prima; la evolución actual es la impresión 3d. Lo que antes parecía impensable, en la actualidad de hecho es completamente factible. Con una impresora 3d se puede imprimir en plástico, nailon, metal y en más de un centenar de otros materiales, haciendo de este un proceso que se puede utilizar para imprimir prototipos de fabricación, además de los productos de uso final que van desde piezas de motores para aeronaves hasta incluso órganos humanos.
¿Qué es y cómo funciona una impresora 3d?
Cuando se habla una impresora 3d o impresión 3d, se trata de un proceso que involucra la construcción de tres objetos sólidos tridimensionales a partir de un archivo digital que se carga en un ordenador. Ahora bien, la creación de cualquier pieza impresa con una impresora 3d se consigue mediante lo que se conoce como procesos aditivos. Es decir, son procesos en los cuales una impresora 3d crea una pieza a partir de capas sucesivas de material que logran definir el objeto entero. Lo interesante es que cada una de estas capas de material que se colocan de forma sucesiva, pueden ser visualizadas al final en una vista transversal horizontal, como si se tratará de rodajas finas.
La impresión 3d se inicia con la creación virtual del diseño
Por lo que respecta al funcionamiento de una impresora 3d, aquí es importante destacar que todo se inicia con la creación virtual del objeto que se quiere imprimir. En este caso se trata de un diseño virtual que se puede diseñar utilizando un software de modelado 3D a partir de un archivo digital, aunque también se puede hacer mediante el uso de un escáner 3d, es decir, copiar un objeto ya existente. En este caso el escáner 3d hace una copia digital en 3d del objeto que interesa crear.
Hay que decir que el escánerer 3d utilizado para una impresora 3d, hace uso de distintas tecnologías con la intención de crear un modelo en tres dimensiones. Estas tecnologías pueden ser el tiempo de vuelo, la luz estructura, la exploración volumétrica, entre otras más. En el proceso de impresión en 3d se prepara un archivo digital donde el software de modelado 3d, corta el modelo final en cientos o incluso en miles de capas horizontales. Una vez que el archivo digital se encuentra en rodajas, se carga en una impresora 3d y a partir de ahí el objeto se puede crear capa por capa.
A continuación la impresora 3d lee cada una de estas rodajas, que en realidad son imágenes en 2d, y básicamente se encarga de crear el objeto a partir de la combinación de cada capa, casi sin que se note que las capas están puestas una encima de otra. Como resultado, se tiene un objeto tridimensional.
Procesos y tecnologías de la impresora 3d
Es importante aclarar que no todas las impresoras 3d hacen uso de la misma tecnología para imprimir piezas solidas. En este sentido, existen diferentes tipos de impresora 3d y diferentes formas de imprimir. Sin embargo, toda impresora 3d funciona a partir de procesos aditivos, los cuales a su vez, difieren particularmente en la forma en la que se construyen las capas para darle forma a la pieza final. Algunos procesos de los cuales desarrolla la impresora 3d hacen uso de la fusión o el reblandecimiento del material con el objetivo de generar las capas.
Existen diferentes tipos de impresora 3d y diferentes formas de imprimir
En realidad, la sinterización selectiva vía láser, así como el modelado por deposición fundida, son las tecnologías que incorpora toda impresora 3d y las más comunes que emplean este tipo de impresión. Otro método de impresión en 3d requiere de la curación de una resina foto-reactiva mediante láser UV u otra fuente de energía semejante, pero en este caso una capa a la vez. La tecnología más comúnmente empleada con este método lleva por nombre estereolitografía.
Materiales comunes en la impresión 3d
Los materiales disponibles para los diferentes tipos de impresora 3d han variado en tipo y cantidad desde los primeros días de la tecnología. En la actualidad existe una amplia variedad de diferentes materiales, disponibles en diferentes estados de resina, ya sea en polvo, pellets, gránulos, filamentos, etc. Los materiales específicos son desarrollados generalmente para áreas especificas que llevan a cabo aplicaciones de uso delicado como es el caso del sector dental, donde se requieren materiales con propiedades que se pueden adaptar con mayor precisión a la aplicación.
A continuación algunos ejemplos de los materiales comunes utilizados en la impresión 3d:
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Plástico. Este posiblemente sea el material más accesible y utilizado por el tipo de impresora 3d más accesible en el mercado. El nailon o la poliamida se utilizan comúnmente en forma de polvo usando el proceso de sinterización o en forma de filamentos mediante el proceso de modelado por deposición fundida. Se trata de un material plástico fuerte, flexible y duradero, el cual ha demostrado ser bastante fiable para su uso en impresoras 3d.
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Metal. También es otro de los materiales más populares en la impresión 3d. De hecho, un número cada vez mayor de metales y compuestos metálicos, son utilizados para la impresión 3d de calidad industrial. Dos de los metales más comunes son los derivados del aluminio y el Cobalto, pero sin duda uno de los metales más fuertes y más utilizados en este tipo de impresora 3d es el acero inoxidable, que se utiliza en forma de polvo con los procesos de sinterización, fusión y haz de electrón. Naturalmente el acabado es plata, sin embargo puede ser plateado con otros materiales para darle a la pieza un efecto de oro o bronce.
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Cerámica. Se trata de un material relativamente nuevo dentro del grupo de materiales con los cuales se puede imprimir a través de una impresora 3d. El aspecto interesante de la impresión 3d con cerámica es que las piezas de cerámica tienen que someterse a los mismos procesos como cualquier pieza de cerámica que se fabrica utilizando los métodos tradicionales de producción, es decir, la cocción y el acristalamiento.
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Papel. El papel estándar A4 es otro de los materiales que puede utilizar una impresora 3d, que tiene la ventaja que es fácil de obtener, rentable y además los modelos impresos en 3d realizados con papel, son seguros, respetuosos del medio ambienta, fáciles de reciclar y lo mejor es que no requieren de un Pos-procesamiento.
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Materiales biológicos. Una gran cantidad de investigaciones se han realizado para conocer el potencial de los materiales biológicos y su uso por una impresora 3d. Este tipo de impresiones estarían orientadas a las aplicaciones médicas. El tejido vivo esta siendo investigado en muchas instituciones con el objetivo de desarrollar aplicaciones que incluyan por ejemplo, la impresión en 3d de órganos humanos para trasplante, además de tejidos externos para el reemplazo de distintas partes del cuerpo.
¿Quieres hacerte con una de ellas?
Ejemplos de lo que se puede hacer con una impresora 3d
Con el incremento en la popularidad de la impresión en 3d y de los diferentes formatos de impresora 3d que existen, se espera que este segmento experimente un crecimiento de hasta 12.8 billones de dólares para el 2018, superando los 21 billones de dólares en ingresos alrededor del mundo para el año 2020. Las aplicaciones de la impresión en 3d incluyen la creación inmediata de prototipos, modelos y maquetas a escala ar1quitectonica, además de impresiones de prótesis, impresión de tejido humando, incluso la reconstrucción de fósiles, etc.
La realidad es que a medida que la tecnología de impresión en 3d evoluciona, se destina a transformar casi todas las principales industrias y por supuesto a cambiar la forma en que vivimos, trabajamos y jugamos. Algunas de las cosas que se pueden hacer con una impresora 3d incluyen:
Utilizar una impresora 3d para imprimir implantes, órganos, tejidos y partes del cuerpo
En el sector salud, una impresora 3d puede utilizarse para brindar una mejor calidad de vida a las personas que sufren de algún padecimiento. Mediante el uso de esta tecnología de impresión tridimensional, se pueden crear implantes y prótesis nunca antes vistos. Actualmente ya se trabaja en el uso de la impresión 3d para la creación de tejidos en los órganos y partes del cuerpo.
Utilizar una impresora 3d para imprimir piezas de aviación en la industria aeroespacial
Aunque parezca increíble, la NASA también tiene una impresora 3d. Mucho del crecimiento de la utilización de la tecnología de impresión 3d en la industria aeroespacial, tiene que ver con el sector de fabricación de aditivos metálicos. Actualmente, la NASA imprime forros para la cámara de combustión mediante el proceso de fusión selectiva por láser, incluso también se podrían crear piezas de motor para aviones jet.
Utilizar una impresora 3d para imprimir guitarras acústicas
Con una impresora 3d también es posible crear guitarras acústicas que se pueden hacer utilizando el plástico como material base. Además de hacer instrumentos musicales de trabajo, las personas también pueden crear una replica 3d de las guitarras de sus músicos o artistas preferidos.
Utilizar una impresora 3d para imprimir lentes de cámara
Son muchos los que dicen que una impresora 3d te puede ayudar a ahorrar mucho dinero. El lente de la cámara es una pieza compleja para crear, sin embargo con la impresión en 3d, las personas pueden hacer sus propios lentes de cámara e incluso conseguir resultados creativos únicos. En algunos caso se puede utilizar acrílico como material base para reemplazar el cristal de la lente. Lo mejor de todo es que el lente de la cámara es completamente funcional.
Utilizar una impresora 3d para imprimir feto en 3d
Ciertamente, una impresora 3d puede imprimir lo inimaginable. En lugar de tener una foto del ultrasonido, una empresa japonesa esta ofreciendo a los futuros padres, la posibilidad de tener una impresión 3d del feto. En este caso, el modelo resultante es creado a partir de los datos de imagen procesado.