Así, como si se hiciera real una novela de ciencia ficción, ya es posible pasar de un diseño creado en el ordenador a un prototipo generado en una impresora, en casa. La revolución industrial ya no pasa por grandes fábricas con volúmenes de producción elevadísimos, sino que se adapta a la oferta y la demanda, personalizando las piezas o componentes en función de lo que busca el cliente. Estas impresoras están cambiando las pautas de producción y consumo de objetos tanto a nivel personal como industrial.
Desde 1995, cuando los investigadores Tim Anderson y Jim Bredt, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, inventaron estos productos, se han hecho cada vez más populares. Ambos adaptaron una impresora convencional de inyección de tinta para obtener ya no las típicas hojas grabadas, sino objetos sólidos.
Ahora esas máquinas son hechas y distribuidas por varias compañías especializadas en todo el mundo para que prácticamente cualquier individuo o entidad, y con el apoyo de programas de diseño, pueda imprimir capa por capa y a bajo costo prototipos, modelos a escala, piezas faltantes o refacciones de todo tipo. La producción de estas máquinas también está permitiendo crear impresoras 3D accesibles para el hogar.
Nacieron para ser usadas en diseño industrial y arquitectónico, con el objetivo de hacer realidad piezas y estructuras que se crean en tales profesiones con ayuda de programas de computador. Cualquier aparato u objeto que se pueda diseñar y digitalizar en tres dimensiones es posible “traerlo a la vida” con una impresora en 3D.
Polímeros y celulosa
Las impresoras 3D, en lugar de tintas y papel usan polímeros y celulosa en polvo para construir piezas con volumen, cosas. En tal sentido, es posible imprimir prácticamente cualquier objeto: un vaso, llaves, tuercas, platos, zapatos y hasta cosas más complejas, como armas, juguetes, muebles o carne. Es posible imprimir prácticamente todo lo que uno se pueda imaginar, las únicas limitaciones serán el tamaño de la impresora, que marcará las dimensiones de la pieza y los materiales que se utilicen.
Tipos de impresoras
Actualmente hay dos tipos de impresoras, de compactación y de adición o inyección de polímeros. En la primera una masa de polvo se compacta por estratos y en la segunda el propio material se añade por capas.
Para la compactación del polvo hay a su vez dos métodos, el que utiliza tinta aglomerante para compactar el polvo con posibilidad de emplear diferentes colores y el láser que transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. En este segundo caso, una vez polimerizado, se sumerge en un líquido que hace que se solidifique.
Utilidad
Las impresiones en 3D tienen una infinidad de ventajas y utilidades, especialmente en cuanto a costo y tiempo.
Por ello, estas impresoras están siendo utilizadas en diferentes campos, como: la medicina, música, moda, arte, robótica, ludoterapia, educación, arquitectura, defensa, comunicación e incluso gastronomía.
Así, en el área de la moda, el bikini N12 fue la primera prenda impresa en 3D. También existen zapatos.
Scott Summit, de la compañía 3D Systems, diseñó la primera guitarra fabricada con una impresora 3D. Y no suena nada mal.
Sin lugar a dudas, la medicina está explotando la impresión 3D fabricando tejidos y órganos a la carta como una alternativa destinada a los pacientes en las listas de espera para recibir una donación que permita a los médicos practicarles el trasplante correspondiente.
La empresa Stratasys echó mano de impresoras 3D para crear brazos robotizados que ayudarán a mejorar la calidad de vida de una niña que padece artrogriposis, una enfermedad que afecta a los músculos y articulaciones.
Pero, estas impresoras también inciden en la gastronomía. Una empresa norteamericana llamada Modern Meadow está desarrollando impresoras 3D capaces de fabricar carne. En lugar de plástico u otro material, estas impresoras contienen “biotinta”, compuesto de cientos de miles de células vivas. Una vez impresas, las células se fusionan para formas tejidos, y finalmente, carne.
¿Qué es la impresión tridimensional?
Para entender el concepto, es necesario –por unos instantes– eliminar del cerebro el concepto típico de impresora y además, tomar en cuenta que no tiene nada que ver con las impresiones en papel a las cuales estamos acostumbrados.
La impresión tridimensional (3D) es el proceso de convertir gráficos en 3D en objetos físicos. Y a diferencia de la tradicional donde se imprime sobre una superficie plana, en la 3D se crea un objeto con volumen.
Este tipo de impresión utiliza una impresora 3D —que consiste en una máquina capaz de realizar “impresiones” (objetos tridimensionales)— a partir de diseños tridimensionales creando piezas volumétricas.
Las impresoras 3D utilizan una gran variedad de programas de diseño, libres o pagos, de donde finalmente saldrá el modelo a imprimir. Y una vez seleccionado el material, el objeto es creado capa por capa.
Si bien esta tecnología es más accesible, económica y ofrece una óptima resolución, no da un acabado final de alta calidad.
Pero el objeto sí puede ser pintado, pulido, suavizado.
El proceso de impresión puede demorar minutos u horas, dependiendo de la dificultad del modelo a crear. Esto es, sin embargo, poco si se piensa en la inversión horas/hombre para crear, por ejemplo, un prototipo de algún producto o una maqueta.
Esta tecnología utiliza plásticos como ABS, PLA, nylon, policarbonato, polietileno Alta Densidad, madera y otros materiales.
La ESA quiere imprimir bases en la Luna
La Agencia Espacial Europea (ESA), junto con el arquitecto y Premio Príncipe de Asturias de las Artes 2010, Norman Foster, y la compañía inglesa MonoLite, a través de su impresora en 3D D-Shape, planean construir una base lunar partiendo de arena de nuestro propio satélite.
La novedad del proyecto consiste precisamente en el tipo de material de fabricación, ya que hasta ahora se realizaba con arena de origen terrestre.
La empresa británica tiene como emblema la siguiente frase: “Lo que no podía ser hecho, ahora es posible” (What couldn’t be done, now can be done).
Partiendo de planos realizados en CAD 3D, la base se imprime en capas con una velocidad de 2 metros por hora (se prevé que en el futuro se haga a 3,5 metros por hora). Cada capa tiene un espesor de 5 a 10 mm, y el conjunto de la edificación necesita sólo de 24 horas para endurecerse.
Gracias a las impresiones en 3D, los equipos espaciales son capaces de construir de forma más rápida y económica las futuras colonias que, tal vez en algún momento, lleguen a estar sobre la superficie lunar.
Busca edificar con una impresora 3D
El arquitecto holandés Janjaap Ruijssenaars, de Universe Architecture, reveló un ambicioso plan para construir un edificio usando una impresora 3D. Ya tiene los planos, el presupuesto y el tipo de impresora que usará para cumplir con esta meta.
Su proyecto se llama ”Landscape house” (Casa paisaje), una estructura que se basa en un bucle continuo con un solo lado, inspirado en la “banda de Moebius”. Según explica Ruijssenaars, este proyecto sólo es posible si se realiza con una impresora 3D.
“En la construcción tradicional se tiene que hacer un molde de madera, rellenarlo con hormigón y luego sacar la madera. Es una pérdida de tiempo y energía. La impresión 3D es increíble. Se puede imprimir lo que usted quiera. Es una forma más directa de la construcción”, declaró el arquitecto a la BBC.
El diario "Los Ángeles Times" explica que este holandés utilizará la impresora D-Shape, un artefacto, que según informan en su web oficial es "un nuevo sistema de construcción robótico que utiliza nuevos materiales para crear estructuras superiores tan fuertes como rocas".
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