Las impresoras 3d están haciéndose cada vez más accesibles a la persona común, por ello, en este artículo nos enfocaremos en describir de manera básica a las impresoras 3d y su uso actual.
La impresora 3D es una máquina con capacidad para imprimir figuras con volumen partiendo de un diseño realizado mediante una computadora.
Al decir volumen nos referimos a que tiene ancho, largo y alto.
Lo que verdaderamente hace una impresora 3D es producir en modelo físico o real un diseño 3D previamente creado con la computadora.
Por ejemplo, si hemos diseñado en nuestra computadora una sencilla taza de café utilizando cualquier programa CAD (Diseño Asistido por Computador), nos será posible imprimirla en la realidad mediante la impresora 3D y conseguir un producto físico que sería la propia taza de café.
Una impresora 3D parece algo mágico, es como si pudiéramos crear objetos de “la nada”.
Impresión de objetos y hasta órganos humanos
Desde objetos tan simples como una taza de café a objetos de mucho más complejidad y que resultan increíbles como partes de un avión o hasta órganos humanos haciendo uso de las propias células de una persona.
La palabra impresora, tal como su nombre lo indica, se refiere a ese artefacto que comúnmente hemos tenido en casa o en la oficina de nuestro trabajo y que, conectado a nuestras computadoras, posee la capacidad de producir documentos que se encuentran almacenados en las computadoras.
Estos documentos suelen ser principalmente documentos de texto y/o documentos gráficos, ya sean en color o en blanco y negro.
A través de esto lograremos pasar documentos electrónicos a documentos físicos.
Sin embargo, las impresoras 3d dan un salto más allá y están capacitadas para imprimir y crear objetos completos.
Es así que el futuro que se avisora con las impresoras 3d es abrumador.
Las impresoras en 3 dimensiones son la verdadera revolución de la tecnología.
Cómo funciona una impresora 3D
Este tipo de impresoras hacen uso de múltiples tecnologías de fabricación e intentaremos explicar de forma sencilla cómo funcionan.
Dichas impresoras lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo efectúa construyendo capas sucesivamente hasta conseguir el objeto deseado.
En primer lugar, se dibuja el objeto deseado en un papel, tiniendo en consideración sus tres dimensiones.
Seguidamente, lo que se requiere es diseñar ese objeto en la computadora utilizando un programa de CAD.
Finalmente, se separa dicho objeto por capas con el fin de ir imprimiendo capa por capa en la impresora 3D.
Es decir, partiendo de un boceto en papel podemos obtener un objeto en la realidad usando el material apropiado.
Al procedimiento que usan las impresoras 3D para crear los objetos por capas se le llama ¨proceso aditivo¨.
Incluso, en la actualidad, existen escáneres 3D que nos permiten escanear un objeto y verlo directamente en la computadora, para luego ser impreso, prescindiendo de la necesidad de dibujarlo con la computadora.
Esto simplifica el proceso y hace que con estos escáneres la creación de un objeto en 3D sea casi como hacer una simple foto.
¿Cuáles son los tipos de impresoras 3D?
Las impresoras 3d generalmente hacen uso de tres tipos de formas de imprimir.
Ello da origen a tres clases de impresoras diferentes.
Todos los tipos de impresoras 3d hacen uso del proceso aditivo, sin embargo, existen algunas diferencias en la forma de construir el objeto.
Adición de polímeros o FDM
Cabe recordar que polímeros es igual a plásticos.
Su funcionamiento consiste en ir fundiendo un filamento (hilo) de polímero a través de un pico (boca de salida) y depositando capa sobre capa el material fundido hasta crear el objeto sólido.
En esta tecnología, el propio material se va añadiendo por capas hasta crear la forma deseada.
Las impresoras que emplean esta técnica tienen un costo menor y son las más usadas en el ámbito educativo.
Esta técnica también se conoce como «Deposición de Material Fundido» o FDM.
Es una tecnología que permite conseguir piezas utilizando plástico ABS (similar al material de los juguetes Lego) o bien PLA (un polímero biodegradable que se produce desde un material orgánico).
Impresoras 3d con tecnología láser
Con tecnología laser nos encontramos con dos formas diferentes:
SLA :
SLA o fotosolidificación significa endurecer un polímero a la luz.
Se parte de una base que se sumerge dentro de un recipiente lleno de la resina líquida y va saliendo del recipiente capa a capa.
El laser va solidificando la base según va saliendo del recipiente para crear el objeto.
A esta técnica también se le llama EstereoLitografía.
Mediante el uso de esta tecnología se pueden obtener piezas de muy alta calidad.
SLS :
SLS significa «sinterizado de laser de un material».
El material, a diferencia del SLA, está en estado de polvo.
El láser impacta en el polvo y funde el material y se solidifica (sinterizado).
Es igual que la sla solo que el material en el que se baña la base será de polvo.
No necesitas ser un experto
Pero tal vez te preguntes si necesitas ser un experto en programas CAD para poder imprimir en 3D.
La respuesta es NO.
No necesitas ser un experto en AutoCad por ejemplo o en SolidWorks para poder crear objetos 3D.
En internet es posible encontrar multitud de programas sencillos y herramientas fáciles que te permitirán hacerlo sin un curso intensivo de Diseño Asistido por Computador.
Y un ejemplo de ello es la herramienta de Google llamada Google SketchUp que ofrece una versión gratuita y está siendo muy popular por ser muy fácil de usar.
Luego existen otras herramientas como el programa gratuito de Blender que tiene características más avanzadas.
Materiales usados para las impresiones 3D
Mencionaremos y nos centraremos en los polímeros o plásticos.
ABS (acrilonitrato butadieno estireno):
Es un plástico muy tenaz, duro y rígido.
Puede soportar altas temperaturas y es fácil pintar sobre él.
Es muy resistente y presenta un cierto grado de flexibilidad.
La impresión con este material necesita de una cama caliente o base de impresión caliente donde se deposita la pieza, para conseguir la necesaria estabilidad.
Se pueden obtener bobinas de filamento a partir de los restos de impresión, pero es importante señalar que durante la impresión se debe tener una buena ventilación ya que genera gases nocivos.
No es biodegradable.
Este material tiene capacidad para soportar altas temperaturas.
Un rollo de 1Kg de este tipo suele costar unos USD 20.00.
PLA (poliácido láctico):
Viene a ser un material obtenido a partir de materiales naturales, tales como el almidón del maíz o la caña de azúcar.
Es biodegradable y no emite gases tóxicos durante la impresión.
No necesita base caliente.
No resiste temperaturas tan altas como el ABS, a partir de los 60ºC empieza a descomponerse.
No resulta muy fácil de pintar.
También suelen costar unos USD 20.00 el kilo.
Laybrick:
Está constituido por una mezcla de varios materiales plásticos y yeso.
A partir de este material se obtienen piezas con aspecto de piedra arenisca.
Es fácil de pintar y lijar.
Resulta más costoso que los anteriores, unos USD 22.50 pero los 250 gramos.
Laywoo-D3:
Está conformado por un polímero y un 40% de polvo de madera.
Se obtienen piezas con cierto parecido a la madera.
Las piezas obtenidas se pueden lijar, aserrar y pintar.
Cuesta como el laybrick.
Filaflex:
Es un filamento elástico con una base de poliuretano y otros aditivos que le confieren una gran elasticidad. La impresión con este material es lenta.
Se utiliza para imprimir zapatillas, prótesis, carcasas para teléfonos móviles, etc.
500 gramos sobre los USD 30.00.
Costo de una Impresora 3D
El precio va a depender sobre todo de la calidad de los objetos que impriman y del tipo de impresora.
La mayoría de las impresoras 3D caseras y las más comerciales lo que hacen es “derretir” plástico para imprimir el objeto capa a capa hasta conseguir el objeto completo, suelen costar unos USD 900.00.
Las hay por menos, pero también hay que tener en cuenta que estas impresoras 3D baratas nos servirán únicamente como un “juego de niños” para producir objetos con poca calidad de acabado.
Sin embargo, a partir de USD 900.00 ya podemos encontrarnos impresoras 3D muy decentes con gran calidad de acabado.
Las impresoras laser también se pueden encontrar por esos precios pero normalmente son un poco más caras.
Los Objetos que se Pueden Hacer con las Impresoras 3D
Son múltiples y variados los objetos cuya impresión es posible en 3D .
Se pueden hacer objetos caseros, maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis, órganos humanos, etc.
Se podría decir que todo lo que puedas “crear” por ti mismo podría imprimirse en 3 dimensiones.
Nada se resiste a las impresoras 3D.
Se suele pensar que estas impresoras están diseñadas para objetos pequeños, pero nada más lejos de la realidad ya que existen impresoras de grandes dimensiones que pueden incluso imprimir un edificio por piezas con sus muebles incluidos.
La propia NASA decidió enviar una de estas impresoras 3D a la Estación Espacial Internacional para que los astronautas puedan fabricar piezas que consideren necesarias en el espacio.
Inclusive es posible fabricar casas mediante impresoras 3D.
En China ya se ha fabricado una villa entera cuyo costo ha sido de unos USD 560.00 por metro cuadrado y en tan solo unas decenas de días.
La villa se fabricó por módulos en fábrica y después se colocó en el sitio según las indicaciones del dueño.
Cuál es el futuro de las Impresoras 3D
Aunque el concepto de impresora 3D no es nuevo, ya que tiene su origen en los años 80, en la actualidad está cogiendo cada vez mayor fuerza y pronto podría utilizarse en una gran variedad de industrias.
Es así que el futuro de las impresoras 3D es prometedor y cada vez estaremos más familiarizados con ellas y también es posible que podamos adquirir una a un precio razonable.
Ya hemos llegado hasta este punto, dado que ésa es la realidad, los seres humanos ya podemos hacer estas cosas que hasta hace poco nos parecían de ciencia ficción.
Podemos aseverar que estamos siendo testigos de una especie de nueva revolución industrial de nuestra historia por ésta y muchas otras tecnologías.
Conclusión
Hemos visto de manera general en qué consiste una impresora 3d y para qué sirve.
También es necesario reconocer que son máquinas cuyo uso se va extendiendo poco a poco, a medida que se reducen sus costos y estén al alcance de mayor número de usuarios.
En definitiva, la impresión de objetos en 3d está aún en sus inicios y es posible que con el transcurrir del tiempo se produzcan mayores avances que nos resulten insospechados en la actualidad.