En qué consiste los sistemas de impresión 3d

Como su nombre indica, las impresoras 3D pueden construir objetos tridimensionales, a partir de una variedad de materiales. Se están convirtiendo en algo habitual, apareciendo en tiendas como Staples, Best Buy y Home Depot, y se pueden comprar numerosas impresoras 3D y sus consumibles en Amazon.com y a través de otros puntos de venta en línea. Aunque todavía se encuentran principalmente en tiendas o estudios de diseño, en escuelas y centros comunitarios, y en manos de aficionados, las impresoras 3D se encuentran cada vez más en bancos de trabajo, salas de recreo y cocinas, y quizás en una casa cercana a usted, si no en la suya propia.

¿Qué es la impresión en 3D?

En su forma más básica, la impresión en 3D es un proceso de fabricación en el que el material se deposita, capa por capa, para formar un objeto tridimensional. (Esto se considera un proceso aditivo porque el objeto se construye desde cero, a diferencia de los procesos sustractivos en los que el material se corta, perfora, muele o mecaniza).

Aunque las impresoras 3D emplean una variedad de materiales (como plástico o metal) y técnicas, comparten la capacidad de convertir archivos digitales que contienen datos tridimensionales, ya sean creados en un programa de diseño asistido por ordenador (CAD) o de fabricación asistida por ordenador (CAM), o desde un escáner 3D, en objetos físicos.

¿Es la impresión en 3D una impresión uniforme?

Sí, la impresión en 3D puede considerarse como impresión, aunque no como se ha definido tradicionalmente. Las definiciones de “impresión” de Webster se centran en la producción de material impreso, publicaciones o fotografías, y en la producción por medio de la impresión (la aplicación de presión). Ninguna de las dos definiciones se ajusta realmente a la impresión en 3D. Pero desde una perspectiva tecnológica, la impresión en 3D es una consecuencia de la impresión tradicional, en la que se aplica una capa de material (normalmente tinta).

Normalmente es tan delgada que no se nota la altura (aunque con las impresoras de tinta sólida, es algo más gruesa). Lo que hace la impresión en 3D es extender mucho esa altura mediante la aplicación de varias capas. Por lo tanto, tendría sentido ampliar la definición de impresión para incluir la fabricación de objetos tridimensionales de esta manera.

¿Cómo funciona la impresión en 3D?

Al igual que las impresoras tradicionales, las impresoras 3D utilizan una variedad de tecnologías. El más conocido es el modelo de deposición por fusión (FDM), también conocido como fabricación de filamentos fundidos (FFF). En él, un filamento -compuesto de estireno de acrilonitrilo butadieno (ABS), ácido poliláctico (PLA) u otro termoplástico- es fundido y depositado a través de una boquilla de extrusión calentada en capas. Existen gran cantidad e impresoras 3d y de diferentes precios y gamas, por destacar algunas de ellas, entre las mas económicas se encuentra la ender3d, y otras como la tresdpro se encuentra en una gama para el sector profesional, con características altas de materiales y características que son aptas para trabajar en el sector industrial.

Otra tecnología utilizada en la impresión en 3D es la estereolitografía. En él, un láser UV se ilumina en una cuba de fotopolímero sensible a los rayos ultravioleta, trazando el objeto que se va a crear en su superficie. El polímero se solidifica dondequiera que la viga lo toque, y la viga “imprime” el objeto capa por capa según las instrucciones del archivo CAD o CAM desde el que está trabajando.

 

En una variación de eso, usted también tiene el proyector de luz digital (DLP) de impresión en 3D. Este método expone un polímero líquido a la luz de un proyector digital de procesamiento de luz. Esto endurece el polímero capa por capa hasta que el objeto se construye, y el polímero líquido restante se drena.

El modelado por chorro múltiple es un sistema de impresión 3D tipo chorro de tinta que rocía un aglutinante de color similar al pegamento sobre capas sucesivas de polvo donde se va a formar el objeto. Este es uno de los métodos más rápidos, y uno de los pocos que soporta la impresión multicolor.

Es posible modificar una inyección de tinta estándar para imprimir con materiales distintos a la tinta. Los emprendedores de bricolaje han construido o modificado cabezales de impresión, generalmente piezoeléctricos, para trabajar con diversos materiales; en algunos casos, los cabezales de impresión se imprimen ellos mismos en otras impresoras 3D.

La sinterización selectiva por láser (SLS) utiliza un láser de alta potencia para fusionar partículas de plástico, metal, cerámica o vidrio. Al final del trabajo, el material restante se recicla. La fusión por haz de electrones (EBM) utiliza -usted lo adivinó- un haz de electrones para fundir polvo metálico, capa por capa. El titanio se utiliza a menudo con EBM para sintetizar implantes médicos, así como piezas de aviones.

Dependiendo de la técnica, las impresoras 3D pueden utilizar una variedad de materiales, incluyendo, pero no limitado a los metales (acero inoxidable, soldadura, aluminio y titanio entre ellos); plásticos y polímeros (incluyendo compuestos que combinan plásticos con metales, madera y otros materiales); cerámica; yeso; vidrio; ¡e incluso productos alimenticios como queso, hielo y chocolate!

¿Cuáles son las ventajas de la impresión en 3D?

Con la impresión en 3D, los diseñadores tienen la capacidad de convertir rápidamente conceptos en modelos o prototipos en 3D (también conocido como “prototipado rápido”) e implementar cambios rápidos de diseño. Permite a los fabricantes producir productos bajo demanda en lugar de en grandes cantidades, mejorando la gestión del inventario y reduciendo el espacio en el almacén. Las personas que se encuentran en lugares remotos pueden fabricar objetos que de otro modo serían inaccesibles para ellos.

Desde un punto de vista práctico, la impresión en 3D puede ahorrar dinero y material en comparación con las técnicas de sustracción, ya que se desperdicia muy poca materia prima. Y promete cambiar la naturaleza de la fabricación, permitiendo que los consumidores descarguen archivos para imprimir incluso objetos 3D complejos -incluidos, por ejemplo, dispositivos electrónicos- en sus propios hogares.

¿Qué pueden hacer las impresoras 3D?

Los diseñadores utilizan impresoras 3D para crear rápidamente modelos y prototipos de productos, pero cada vez se utilizan más para fabricar productos finales. Entre los artículos realizados con impresoras 3D se encuentran diseños de calzado, muebles, piezas fundidas de cera para la fabricación de joyas, herramientas, trípodes, artículos de regalo y novedades, y juguetes.

Las industrias de automoción y aviación utilizan impresoras 3D para fabricar piezas. Los artistas pueden crear esculturas y los arquitectos pueden fabricar modelos de sus proyectos. Los arqueólogos están utilizando impresoras 3D para reconstruir modelos de artefactos frágiles, incluyendo algunas de las antigüedades que en los últimos años han sido destruidas por ISIS. Asimismo, los paleontólogos y sus estudiantes pueden duplicar esqueletos de dinosaurios y otros fósiles. Echa un vistazo a nuestra galería de objetos de impresión 3D sencillos y prácticos.

 

Los médicos y técnicos médicos pueden utilizar la impresión en 3D para fabricar prótesis, audífonos, dientes artificiales e injertos óseos, así como modelos replicados de órganos, tumores y otras estructuras corporales internas a partir de tomografías computarizadas en preparación para la cirugía. Un buen ejemplo es el Proyecto Daniel, que imprime en 3D las prótesis de brazos y manos para las víctimas de la violencia en Sudán. Además, las impresoras 3D que se están desarrollando para crear órganos artificiales (como riñones y vasos sanguíneos) ya están en la fase de investigación y desarrollo. Incluso hay un lugar para la impresión en 3D en la ciencia forense, por ejemplo, para replicar una bala alojada en el interior de una víctima.

La electrónica impresa es un conjunto de métodos de impresión que permiten imprimir dispositivos electrónicos o circuitos en material flexible como etiquetas, telas y cartón, mediante la aplicación de tintas electrónicas u ópticas. Proporciona una fabricación de muy bajo coste de dispositivos de bajo rendimiento. La electrónica impresa está empezando a combinarse con la impresión en 3D, lo que permite la impresión de circuitos o dispositivos en capas. Una consecuencia natural de esta potente combinación es que algún día podrá imprimir gadgets de planes 3D en lugar de comprarlos.

La preparación de alimentos es otra forma de utilizar las impresoras 3D. El Instituto Culinario Francés ha estado utilizando una impresora 3D de código abierto Fab@Home desarrollada en la Universidad de Cornell para preparar delicias artísticas, y el MIT ha creado una impresora de alimentos en 3D llamada Cornucopia. Un pequeño número de restaurantes están probando prototipos de impresoras de alimentos. La investigación de la NASA sobre la impresión en 3D ha incluido la impresión de alimentos, como la pizza impresa en 3D.

¿Qué son los servicios de impresión en 3D?

No es necesario tener una impresora 3D propia para beneficiarse de ella. Muchos servicios de impresión en 3D, como imprime3dbarato, imprimen regalos y otros artículos pequeños bajo pedido en sus propias impresoras 3D y luego los envían al cliente. Los clientes pueden enviar sus propios archivos de objetos 3D o elegir artículos, la mayoría de ellos diseñados por otros usuarios del servicio, de un catálogo en línea.

Sin embargo, los servicios de impresión en 3D ya no son competencia exclusiva de los especialistas. Grandes empresas como Staples y UPS han introducido servicios de impresión en 3D, y algunas imprentas tradicionales han añadido la impresión en 3D a su repertorio.