Qué son y cómo funcionan las Impresoras 3D

La tecnología siempre es capaz de convertir la mayoría de nuestros pensamientos y hacerlos realidad, un ejemplo claro son los aviones, el deseo más grande del hombre que fue domado gracias al...
La tecnología siempre es capaz de convertir la mayoría de nuestros pensamientos y hacerlos realidad, un ejemplo claro son los aviones, el deseo más grande del hombre que fue domado gracias al invaluble aporte a la aerodinámica que los hermanos Wright hicieron en 1903 con su primer vuelo y que ha ido más allá llegando a territorio espacial. Otro ejemplo fehaciente del avance tecnológico son las computadoras portátiles, el sueño de todo hombre de poder digitalizar y organizar sus cosas, intercambiar archivos y estar conectado con prácticamente todo el mundo es hoy en día algo tan común.  Sin embargo un ejemplo más reciente y que igual ha permitido hacer realidad todo pensamiento creativo que los seres humanos han tenido son sin lugar a dudas las nuevas Impresoras 3D.

Qué son y cómo funcionan las Impresoras 3D

El nacimiento de las Impresoras 3D es gracias a un proyecto de investigación que el MIT desarrolló hace un par de décadas atrás, el proyecto consistía en materializar en forma rápida y flexible partes, prototipos, modelos y piezas que hayan sido digitalizadas en tres dimensiones en un software de modelado como AutoCAD. El resultado fueron lo que hoy conocemos como las impresoras 3D las cuales son capaces de crear partes o piezas de cualquier forma o geometría, prácticamente de cualquier material en donde se incluyen cerámica, metal y polímeros teniendo control absoluto de la composición del material, su microestructura y la textura de la superficie.

Ahora bien, en un principio, para que dichas impresoras 3D funcionaran se necesitaba de grandes habitaciones para el proceso de creación y enfriamiento, sin embargo con el rápido avance de la tecnología, hoy en día existen proyectos viables, muchos de ellos de “código abierto” otros de iniciativa privada, que han llevado la complejidad de las grandes máquinas a electrónica de consumo, esa que es capaz de convivir con el usuario final y que le permitirá crear cosas con una facilidad impresionante. Su funcionamiento esencial es el siguiente: utilizando una tecnología similar a la impresión de chorro de tinta, un material aglutinante que une selectivamente partículas donde el objeto se va a formar y con un pistón que soporta el polvo, es como en la parte de producción se va creando de manera que  la capa de polvo siguiente se pueda transmitir y unir de manera selectiva a una anterior. Este proceso se repite capa por capa hasta que la parte se ha completado. Después de untratamiento térmico, el polvo que no fue utilizado se desprende y se reutiliza para futuros modelos, teniendo un proceso de cero desperdicios.

El funcionamiento de las versiones comerciales de estas impresoras 3D no difiere mucho de las primeras ya que para crear un nuevo objeto, se parte de los datos de un archivo CAD en formato .STL (monocromo) o .VRML (color),  en donde la impresora irá “imprimiendo” o creando poco a poco cada capa de la pieza que deseamos crear, utilizando como material arena o una especie de polvo el cual sometido a altas temperaturas se solidifica para tener una textura más dura que el plástico y tan resistente como el metal.

Las capas se construyen una encima de otra hasta que la pieza sea terminada por completo. gracias al polvo o arena, la geometría de la pieza puede tomar formas impresionantes, de hecho puede tomar cualquier forma que sea capaz de ser modelada en tres dimensiones, por lo que el resultado depende íntegramente de nuestra imaginación y capacidad, ya que al tratarse de una impresora, crea el objeto exactamente a como esta diseñado.

RepRap

Como les comentábamos líneas atrás, las impresoras 3D varían en su diseño industrial, por un lado tenemos las de código libre e independiente como la RepRap, la cual nació de un proyecto que consistía en crear una máquina que sea capaz de reproducirse a si misma. El objetivo del proyecto es que cada “comunidad” pueda tener una impresora 3D RepRap para crear más y así conseguir una distribución local más eficiente sin tener que transportar tantas piezas, reduciendo la huella de carbono.

Qué son y cómo funcionan las Impresoras 3D

La primera versión de la impresora 3D RepRap (prototipo 0.2) se creó en el año 2006, en febrero de 2008 salió a la luz la RepRap 1.0 (Darwin) y en abril de 2008 se fabricó el primer objeto con ella y por si te lo preguntabas, no, no fue otra impresora RepRap. Para el 2009 la RepRap se utilizó con éxito no sólo para imprimir objetos mecánicos sino para fabricar también circuitos impresos, y debido a los grandes resultados, para finales del mismo año, la RepRap 2.0 (Mendel) que ya se ha lanzado al público.

HP Designjet 3D Printer

Por otra parte tenemos modelos privados que han llegado hasta el consumo “domestico” como la HP Designjet 3D Printer, capaces de crear modelos reales en plástico ABS, permitiendo llevar la producción de prototipos a un entorno de oficina, al no requerir de personal especializado que las maneje ni generar problemas de residuos o suciedad.

Qué son y cómo funcionan las Impresoras 3D Hp designjet 3d printer

Las impresoras 3D de HP utilizan tecnología de extrusión de plástico, y plástico ABS como material, que permite fabricar piezas duras, resistentes y lo suficientemente precisas como para verificar ajustes y funcionamiento de mecanismos. Además, emplean un segundo plástico, soluble, empleado como material de relleno que ocupará las zonas huecas de la pieza, y se debe retirar al acabar mediante un proceso de limpieza en una máquina adicional, que sólo precisa una toma de agua, un desagüe, un enchufe y un detergente especial.

Sin embargo el acceso a estas impresoras 3d está aun muy limitado a personas con grandes recursos o empresas que se piensan dedicarse a este tipo de comercio, ya que por lo menos dentro de la gama de impresoras que HP tiene, los precios están entre los $12,000 dólares hasta los $330,000 dólares.

Como podemos observar, las impresoras 3D son uno de los inventos más impresionantes que ha creado el ser humano, que pone el alcance de una fabrica en un espacio reducido con capacidades prácticamente infinitas. Si el proceso de creación o funcionamiento de una impresora 3D no te quedó claro, a continuación les dejo dos video que explica lo anterior, una en el caso de la impresora para “uso doméstico” y una industrial:

Fuente: MIT / PC Magazine / Xataka / QueInventenEllos