Ahora que la impresión 3D - el proceso de fabricación de objetos sólidos tridimensionales a partir de diseños digitales - está disponible y asequible a los consumidores individuales, ha despertado un gran interés a través del espacio tecnológico en los últimos años.
Ya sean maquetas, regalos, ropa para extremidades protésicas, audífonos y la maquetas 3D, las posibilidades parecen infinitas.
Sin embargo, el concepto de la impresión 3D no es en absoluto nuevo. Chuck Hull inventó y patentó la estereolitografía (también conocido como imagen sólida) a mediados de la década de 1980, cuando fundó 3D Systems, Inc. Desde entonces, han habido (y siguen habiendo) avances en la tecnología, incluyendo el tamaño de las impresoras en sí, los materiales que pueden utilizar y más.
Pero, ¿cómo funcionan las impresoras 3D realmente? ¿Cómo puede algo que se parece a nuestra impresora doméstica o fotocopiadora de oficina crear objetos complejos, sólidos en cuestión de horas?
Diseñando una Idea
Todo comienza con un concepto. La primera etapa de la impresión 3D es trazar una idea original a través de un modelado digital - es decir, con el diseño asistido por ordenador (CAD) o el software de modelado de animación.
Sea cual sea el programa que elija, usted es capaz de crear un modelo virtual del objeto que desea imprimir. Entonces, el programa divide el objeto en las secciones digitales transversales para que la impresora sea capaz de construirlo capa por capa. Las secciones transversales esencialmente actúan como guías para la impresora, por lo que el objeto tendrá el tamaño y la forma exacta que desea. Tanto el software de modelado como la animación CAD son editores gráficos WYSIWYG - "lo que ves es lo que obtienes."
Si usted no es particularmente afín al diseño, puedes comprar, descargar o solicitar diseños ya hechos de sitios como Shapeways, Sculpteo o Thingiverse.
Una vez que tenga un diseño completo, se enviará a la impresora 3D con la extensión de archivo estándar. STL (para "estereolitografía" o "Standard Tessellation Language". Los archivos STL contienen polígonos tridimensionales que son seccionados para que la impresora pueda "digerir" fácilmente su información.
El proceso de Impresión 3D
Ahora viene la parte divertida. Lo primero a destacar es que la impresión 3D se caracteriza por ser de fabricación "aditiva", lo que significa que un objeto sólido tridimensional se construye añadiendo material capa por capa. Esto contrasta con la forma regular de fabricación "sustractiva", a través del cual un objeto se construye cortando (o "mecanizando" la materia prima en una forma deseada.
Después de que el archivo de diseño terminado se envía a la impresora 3D, se elige un material específico. Este, en función de la impresora utilizada, puede ser de caucho, plástico, papel, materiales a base de poliuretano, metales y más.
Los procesos de impresión varían, pero el material se suele rociar, aplastar o también puede ser transferido de la impresora a una plataforma. Una impresora en particular, la Makerbot Replicator 2, tiene en la parte posterior del dispositivo un cilindro con bioplástico renovable. Cuando se le da la orden de imprimir, la impresora tira el bioplástico a través de un tubo y lo lleva a una extrusora, que lo calienta y lo deposita a través de un pequeño orificio en la placa de construcción.
A continuación, una impresora 3D hace pasadas (como una impresora de inyección de tinta) sobre la plataforma, depositando capa encima de la capa de material para crear el producto final. Esto puede tomar varias horas o días, dependiendo del tamaño y la complejidad del objeto. La capa de impresión 3D promedio es de aproximadamente 100 micrones (o micras), lo que equivale a 0,1 milímetros. Algunas impresoras, como el Objet Connex, incluso pueden depositar capas tan finas como de 16 micras.
Durante todo el proceso, las diferentes capas se fusionan de forma automática para crear un único objeto tridimensional en una resolución de puntos por pulgada (DPI).
Innovación en alza
Está claro que la impresión 3D tiene el potencial de transformar varias industrias. Por ejemplo, tomemos el campo de la salud - Los profesionales médicos han utilizado la impresión 3D para crear audífonos, aparatos ortopédicos personalizados, piernas e incluso una mandíbula de titanio.
El año pasado, un equipo de investigadores, ingenieros y dentistas creó por primera vez una prótesis de pico para águilas calva heridas. La NASA ha probado que las impresoras 3D permitirán a los astronautas con destino a Marte imprimir lo que necesitan mientras viajan.
La creación de carne impresa en 3D podría llenar la necesidad humana de proteínas, mientras que tiene menos de un impacto en el medio ambiente. El KamerMaker (en la foto anterior) es una impresora 3D lo suficientemente grande como para imprimir habitaciones enteras.
Estas innovaciones pueden tener un efecto profundo en el mundo, pero la industria de la impresión en 3D tiene por lo menos un inconveniente - los precios. Impresoras más pequeñas, diseñadas para los juguetes de impresión y otros dispositivos pequeños, pueden costar tan poco como U$S 1.000, pero los modelos más grandes y más profesionales pueden costar entre 14.900 a 59.000 dólares. Y los modelos muy avanzados, para trabajo pesado?Estos pueden costar más de U$S 600.000!
Otras contras incluyen la controversia de la impresión de armas y la amenaza de violación del copyright.
Sin embargo, actualmente hay un gran mercado para la impresión 3D - U$S 1,7 mil millones al año para ser exactos. Y se espera que la cifra alcance los $ 3,7 mil millones en 2015.
¿Podría la impresión en 3D, finalmente cambiar el mundo e incluso hacer que la fabricación en serie obsoleta? Tendremos que esperar y ver.
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