“3D Printing”
Eric Javier Renta Ramos / María C. García
Producción Digital de Cine / Sistemas de Justicia
Universidad del Sagrado Corazón
 


Resumen: Las impresoras 3D son máquinas capaces de imprimir figuras con volumen a partir de un diseño computarizado en programas específicamente para eso. Chuck Hull, en el 1983 ideó el primer método de impresión 3D en el mundo y de ahí lo hizo viral hasta hoy día. Básicamente puedes hacer una figura con volumen de lo que quieras solo con imprimir algunos botones. Hablando un poco más técnico una impresora 3D lo que hace es producir un diseño 3D creado por un ordenador en un modelo 3D físico. Por ejemplo, puedes hacer una taza de café por medio de cualquier programa de diseño asistido por computador, puede ser imprimida y hecha a la realidad, hacer un producto físico por este medio. En este informe escrito hablaremos sobre: cómo funciona una impresora 3D, los tipos de impresoras 3D, material impresoras 3D, cuanto puede llegar a costar una impresora 3D, que objetos ya son posibles de hacer con una impresora 3D, el futuro de estas impresoras 3D y una breve historia. Un estudio reciente indica que el uso continuado de este tipo de dispositivos puede provocar enfermedades respiratorias y de otro tipo al inhalar los productos químicos evaporados durante la impresión. Dicho todo esto, muchos consideran la impresión tridimensional como la nueva revolución industrial más allá de la era de la información, pero será la evolución de esta tecnología y su uso por parte de la sociedad el que marque que ocurrirá en las próximas décadas.


Introducción
Las impresoras 3D salen de la idea de convertir en objetos físicos diseños realizados con unos programas computarizados. Se utilizan para la creación de prototipos o piezas en sectores como la arquitectura o el diseño industrial. Son muy apropiadas en la creación de prótesis médicas, ya que permiten adaptarlas a las características particulares de cada paciente fácilmente.

Actualmente existen varios tipos de impresoras 3D, por un lado, están las de compactación de una masa de polvo por estratos, donde tenemos impresoras 3D de tinta que funcionan de manera que inyectan tinta al polvo para completarlo, es positivo el hecho de que al usar tinta se pueden mezclar colores; y, tenemos también impresoras 3D láseres, que polimerizan el polvo mediante una transmisión de energía, posteriormente, al acabar la impresión, se introduce la pieza en líquido para solidificarse. La ventaja de las impresoras 3D de tinta es que su proceso es más rápido y económico que el de las impresoras 3D láseres, y su desventaja, también frente a las impresoras 3D láseres, es que las piezas que obtenemos son más frágiles. En fin, hay muchas más que se especificarán más adelante.

Parte 1
Una impresora 3D es algo increíble, como si pudiéramos crear objetos de la nada. Objetos tan sencillos tales como una taza de café a objetos mucho más complicados e increíbles órganos humanos utilizando las propias células de una persona. El término impresora te hace pensar en ese objeto que siempre hemos tenido en la oficina y que, conectado a nuestros ordenadores, es capaz de imprimir documentos almacenados en nuestras computadoras. Con esto podemos conseguir hacer documentos electrónicos y convertirlos en documentos físicos. Pero las impresoras 3D dan un salto más allá y son capaces de imprimir y/o crear objetos completos. De hecho, el futuro que nos espera con las impresoras 3D es increíble. Las impresoras en 3 Dimensiones son la revolución tecnológica.

Las impresoras 3D utilizan múltiples tecnologías de fabricación. Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo consigue construyendo capas sucesivamente una sobre la otra hasta conseguir el objeto diseñado. La primera fase es en la que dibujamos en un papel el objeto que queremos imprimir en 3D, después, con un programa de CAD diseñamos ese objeto en nuestra computadora y por último separamos ese objeto en capas para ir imprimiendo capa por capa en la impresora 3D. Es decir, de un boceto en papel podemos conseguir un objeto en la realidad con el material adecuado y estas servidoras. El proceso que utilizan estas impresoras para crear el objeto por capas se llama "proceso aditivo". Hoy día ya existen escáner 3D que nos pueden escanear un objeto y directamente verlo en nuestro ordenador para luego imprimirlo, sin necesidad de tener que dibujarlo en el programa de la computadora. Esto lo hace más sencillo, de hecho, con estos escáneres crear un objeto en 3D es casi como hacer una foto. Las impresoras 3D utilizan principalmente 3 tipos de formas de imprimir, lo que hace que existan 3 tipos de impresoras diferentes. Aunque todos los tipos de impresoras 3D utilizan el proceso aditivo, hay algunas diferencias en la forma de construir el objeto.

Parte 2
Entre las diferentes impresoras encontramos: adición de polímeros (FDM): Lo que hace es ir fundiendo un filamento de polímero por un pico y echando capa sobre capa el material fundido hasta crear la figura sólido. En esta tecnología, el material se va añadiendo por capas hasta crear la figura ya diseñada en la computadora. Las impresoras que tienen esta técnica tienen un costo menor y son las más utilizadas. También encontramos impresoras con láser, foto solidificación (SLA): esta endurecer un polímero a la luz. Para empezar, se sumerge una base dentro de un recipiente lleno de la resina líquida y va saliendo del recipiente capa a capa. El láser va solidificando la base mientras va saliendo del recipiente para crear el objeto. Con esta tecnología se pueden obtener objetos de mucha calidad. Por otro lado, sinterizado de laser de un material (SLS): a diferencia del SLA, éste está en estado de polvo. El láser impacta en el polvo y funde el material y se solidifica. Es igual que la SLA solo que el material en el que se baña la base es en polvo.

Las impresoras necesitan diferentes tipos de materiales para las diferentes tipos de impresoras. Uno de ellos lo es: acrilonitrato butadieno estireno (ABS): es un plástico duro. Aguanta altas temperaturas y es sencillo pintar sobre él. Es muy resistente y flexible. Para imprimir con este material se necesita de una base de impresión caliente donde se pone la pieza, para conseguir la estabilidad necesaria. Luego encontramos el poliácido láctico (PLA): es un material que se obtiene de materiales naturales como el almidón del maíz o la caña de azúcar. Es biodegradable y no emite gases tóxicos durante la impresión. No es muy fácil de pintar. También encontramos el “laybrick” que es una mezcla de varios materiales plásticos y yeso. A partir de él se obtienen piezas con aspecto de piedra arenisca. Se puede pintar y lijar fácilmente. Además, tenemos el “laywoo-D3” que está formado por un polímero y un 40% de madera en polvo. Las piezas obtenidas se pueden lijar, serrar y pintar. También está el “Filaflex” que 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, etc.

Parte 3
Las impresoras tienen diferentes precios esto depende 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 y suelen costar unos $987. Las hay más baratas, pero también hay que tener en cuenta que estas impresoras 3D baratas solo servirán para producir objetos con poca calidad. Sin embargo, a partir de $987 ya podemos encontrarnos impresoras 3D muy decentes con gran calidad de acabado. La impresora Wanhao Duplicator 4X es una muy buena con mucha calidad y el precio es muy económico por unos $1,098 y la Da Vinci por solo $679. Las impresoras láser también se pueden encontrar por esos precios, pero normalmente son un poco más caras. Por ejemplo, la Impresora Láser 3D.

El internet te provee muchas aplicaciones en las cuales puedes manifestarte para lograr hacer objetos 3D. No necesitas ser un experto en AutoCad o en SolidWorks para poder crear objetos 3D. En internet hay multitud de programas sencillos y herramientas fáciles que te permitirán hacerlo sin un curso intensivo de diseño y un ejemplo de ello es la herramienta de Google llamada Google SketchUp que es gratuita y está siendo muy popular por ser muy fácil de usar. Luego existen otras herramientas como Blender que tiene características más avanzadas.

Parte 4
Los objetos que pueden imprimirse en 3D son variados. Objetos caseros, maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis, órganos humanos, etc. Todo lo que se pueda crear por uno mismo podría imprimirse en 3 dimensiones. Nada se resiste a las impresoras 3D. Es lógico 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 enviará una de estas impresoras 3D a la Estación Espacial Internacional para que los astronautas puedan fabricar piezas que consideren necesarias en el espacio. Incluso se pueden fabricar casas mediante impresoras 3D. En china ya se ha fabricado una villa entera que ha costado unos $617 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 donde quería el dueño. Aquí tienes su foto. Aunque el concepto de impresora 3D ya tiene su origen en los años 80 actualmente está cogiendo cada vez más y más fuerza y pronto podría ya utilizarse en multitud de industrias. El futuro de las impresoras 3D es prometedor y a partir de ahora empezaremos a estar más familiarizados con ellas y también es posible que podamos hacernos con una a un precio razonable.

Parte 5
No son pocos los que ven en las impresoras 3D estos objetos maravillosos con los que soñaron en su infancia. No se puede negar el asombroso potencial de estos gadgests para reproducir los juguetes favoritos de prácticamente cualquiera con suficiente tiempo y paciencia. Son herramientas asombrosas, pero lamentablemente no escapan de polémica. Como ya hemos dicho, el potencial para reproducir los juguetes favoritos de sus dueños es ilimitado cuando se trata de impresoras 3D. El problema es que cientos de personas alrededor del mundo sienten cierta afinidad por los juguetes equivocados, como por ejemplo las armas de fuego. Y son precisamente todos esos diseños de armas de fuego que cada vez se hacen más funcionales y populares en Internet lo que está haciendo que las impresoras 3D pasen de ser gadgets maravillosos a potenciales peligros para la vida de personas. Es tan simple como que gente a la que no le está permitido adquirir armas podría no tener problemas para adquirir impresoras 3D. Pero lo maravilloso de la humanidad de y sus artilugios es que tan bien como se les da hacer el mal se les puede dar hacer el bien. Es por eso que algunos creemos que el potencial positivo de las impresoras 3D es muy superior a lo malo que se puede obtener de ellas.

Una de las áreas más prometedoras para la impresión 3D es justo la de la conservación de la vida y la salud humana. El mercado de las prótesis y artículos similares es uno de los que tienen más amplios márgenes de ganancia, lo que hace que la relación entre precios de venta y costos de producción sean realmente absurdos. En el primer mundo, pese a no dejar de ser indignante, el problema es mucho menor por el buen nivel adquisitivo de sus habitantes. Las cosas son radicalmente distintas en países del tercer mundo y en vías de desarrollo donde para la mayoría no hay modo de pagar hasta las prótesis más sencillas, y es bastante complicado reponer algunos tipos de equipamiento médico. Las impresoras 3D suponen una interesante alternativa a los abusivos márgenes de ganancia de la industria. En regiones menos favorecidas el personal de salud ahora podría contar con una oportunidad asombrosa para ayudar a gente que en otro tiempo no tenía ninguna oportunidad de ver solución a algunos de sus problemas de salud, y todo de un modo bastante asequible.

Parte 6
No hace falta decirlo, difícilmente ha habido un periodo en que la humanidad se ha volcado tanto al emprendimiento y al desarrollo de nuevos proyectos. Debemos agradecer al Internet y al mundo moderno por darnos las herramientas adecuadas, y ahora muchos pueden agradecer también a las impresoras 3D. Los mentados gadgets son cada vez más económicos y asequibles, incluso los emprendedores con menos capital pueden hacerse sin demasiados problemas con una impresora 3D. Esto se traduce directamente en una inmensa facilidad para que pequeños talleres y desarrolladores de hardware creen todo tipo de invenciones que en otro momento difícilmente pudieron ver luz. De nuevo, todo esto se traduce en una asombrosa capacidad para el progreso humano, que de a poco hemos visto cristalizar en cientos de proyectos exitosos de crowfunding. En conclusión, sí, las impresoras 3D tienen un potencial bastante oscuro del que mucho se ha hablado porque siempre damos más atención a las cosas que nos inquietan. Pero también se trata de herramientas extraordinarias que pueden ayudar mucho a mejorar nuestra calidad de vida en maneras que todavía no podemos siquiera imaginar, por lo que probablemente se trate de uno de los mayores milagros de este nuevo milenio.

Una de las áreas más prometedoras para la impresión 3D es justo la de la conservación de la vida y la salud humana. El mercado de las prótesis y artículos similares es uno de los que tienen más amplios márgenes de ganancia, lo que hace que la relación entre precios de venta y costos de producción sean realmente absurdos. En el primer mundo, pese a no dejar de ser indignante, el problema es mucho menor por el buen nivel adquisitivo de sus habitantes. Las cosas son radicalmente distintas en países del tercer mundo y en vías de desarrollo donde para la mayoría no hay modo de pagar hasta las prótesis más sencillas, y es bastante complicado reponer algunos tipos de equipamiento médico. Las impresoras 3D suponen una interesante alternativa a los abusivos márgenes de ganancia de la industria. En regiones menos favorecidas el personal de salud ahora podría contar con una oportunidad asombrosa para ayudar a gente que en otro tiempo no tenía ninguna oportunidad de ver solución a algunos de sus problemas de salud, y todo de un modo bastante asequible.


Bibliografías

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Lucia, C. (2017, -04-14T12:37:45+02:00). Top 12 de impresoras 3D para montar en casa. Retrieved from https://www.3dnatives.com/es/top-12-impresoras-3d-montar-14042016/

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