IMPRESORA 3D
QUE ES LA IMPRESIÓN 3D
La impression 2D lleva formando parte de nuestras vidas
desde hace muchos años. Durante este tiempo, son muchas las tecnologías
utilizadas para la impresión, pero lo cierto es que a día de hoy la impresión
3D ya es una realidad. Resulta difícil no haber oído actualmente de la
impresión en tres dimensiones, incluso haber visto alguna de las creaciones,
sin embargo, todavía es un mundo bastante desconocido por la mayoría de
personas. Si te resulta un tema de interés, vamos a mostrar un poco de historia
sobre las impresoras en 3D, en qué consiste este tipo de impresión y cómo
funciona, tipos de impresoras y algunos modelos para iniciarnos en este mundo.
https://ideas.mercadolibre.com/cl/tecnologia/como-funciona-una-impresora-3d-y-para-que-utilizarla/
https://ude.edu.uy/caracteristicas-de-las-impresoras-3d/
Un poco de historia
Aunque nos puede parecer un
término y tecnología moderna, lo cierto es que en el año 1976 ya se desarrollaron los primeros
equipos y materiales de construcción para la impresión en 3D. Unos años
después, en 1981, Hideo Kodama inventó dos métodos de fabricación AM de un
modelo de plástico tridimensional con un polímero fotoendurecible.
En 1984 fueron varios los proyectos presentados y patentados basados en el proceso de estereolitografía, que se basa en ir añadiendo capas mediante el curado de fotopolímeros con láseres de rayos ultravioleta. Además, se definió un sistema para generar objetos tridimensionales mediante la creación de un patrón del objeto a formar que dio lugar al formato de archivo STL, que es ampliamente aceptado hoy en día para la impresión 3D.
Primera máquina de
impresión 3D SLA
En el año 1992 se desarrolló la primera máquina
de impresión 3D de tipo SLA (estereolotigráfico) y fue obra de la compañía 3d
Systems. Un láser ultravioleta iba solidificando un fotopolímero capa por capa
para crear objetos tridimensionales. A pesar de que no eran piezas muy
perfectas, hacía pensar en el gran potencial que podía ofrecer este tipo de
máquinas.
Siete
años después, en 1999 se
pudieron ver grandes avances con el primer órgano criado en laboratorio por el
equipo de investigación del instituto de Wake Forest de medicina regenerativa a
través de su proyecto de conseguir imprimir órganos y tejidos con tecnología de
impresión 3D.
Primera impresora tipo SLS
En 2006 se construye la primera impresora tipo SLS o de sintetización de
láser selectivo. Una máquina que utiliza un láser para fundir materiales
durante el proceso de impresión 3D y que dio una gran esperanza a la
fabricación de piezas industriales, prótesis, etc. Un par de años más
tarde, a través del proyecto RepRap, vió la luz la primera impresora capaz de replicar
sus propios componentes, lo que permitía construir impresoras idénticas o
piezas de repuesto.
Avances y
actualidad
En el año 2011 los ingenieros de la
Universidad de Shouthampton diseñaron un avión no tripulado impreso en 3D y
fabricado en tan solo una semana. En ese mismo año, se pudo ver también el
primer prototipo de un coche cuya carrocería había sido creada a través de la
impresión 3D o cómo se llevó esta tecnología a otro mercado muy distinto como
el de la joyería, pudiendo incluso imprimir piezas de oro y plata en 3D a
partir de ciertos modelos.
En los
últimos años hemos visto aplicaciones múltiples en implantes dentales, prótesis
de huesos, etc. Incluso hemos visto cómo recientemente se utilizaban las
impresoras 3D para fabricar material sanitario para ayudar en lucha contra el
coronavirus en hospitales, adaptadores para respiradores, pantallas
protectoras, etc.
Métodos de impresión 3D
Existen diferentes tecnologías disponibles para la impresión 3D que se diferencian principalmente en la forma en la que las distintas capas son utilizadas para crear las piezas. Algunas usan métodos de fundido del material para formar las capas, como por ejemplo el SLS o FDM, mientras que otras depositan materiales líquidos que son solidificados con diferentes tecnologías. Entre los métodos más utilizados caben destacar.
Impresión por
inyección
En este método, la impresora
crea el modelo de capa esparciendo una capa de la sección de la pieza. Este
proceso se repite hasta que se imprimen todas las capas y es el único que
permite la impresión de prototipos a todo color.
Modelado por
deposición fundida (FDM)
Como su propio nombre indica,
este método va depositando un material fundido sobre una estructura capa a capa
que posteriormente es sintetizado por un láser para su solidificación. Dentro
de este método se incluye también el sintetizado de metal por láser o DMLS.
Estereolitografía
(SLA)
La tecnología estereolitografía
o SLA es la que utiliza resinas líquidas fotopoliméricas que se solidifican con
el uso de una luz emitida por un láser ultravioleta. De esta manera, se van
creando capas de resina sólida hasta formar el objeto.
Fotopolimerización
por luz ultravioleta
En esta ocasión, la
fotopolimerización por luz ultravioleta o SGC, utiliza un recipiente de
polímero líquido que es expuesto a la luz de un proyector bajo determinadas
condiciones. De esta manera, el polímero se endurece a medida que la placa de
montaje se va moviendo hacia abajo muy poco a poco para ir creando las
distintas capas a medida que el polímero se va solidificandoz.
Fotopolimerización
por absorción de fotones (SLS)
En este método el objeto 3D es
creado a partir del uso de un bloque de gel y mediante la utilización de un
láser. Es decir, el gel se va solidificando en las zonas donde se va enfocando
con el láser debido a un proceso de nolinealidad óptica de la fotoexcitación.
Después, el gel restante se limpia.
Impresión con hielo
Recientemente hemos visto
también cómo se han desarrollado métodos o técnicas que por medio de un proceso
de enfriado, permite realizar impresiones en 3D utilizando hielo como material.
Una tecnología aún en desarrollo y cuyas ventajas están aún por ver.
El futuro de la impresión 3D
Y es
que las impresoras de objetos en tres dimensiones ofrecen muchas más
posibilidades que las impresoras de tinta. Lo cierto es que las expectativas
sobre este tipo de dispositivos son muy grandes, sobre todo porque se espera
que puedan cambiar nuestras vidas en un futuro
próximo.
Medicina y salud
En el ámbito industrial se esperan reducir los tiempos y costes de producción, pero sin duda, donde ha generado una mayor expectación la impresión 3D es en el ámbito de la medicina o la salud. Desde hace tiempo llevamos escuchando cómo las impresoras de objetos en tres dimensiones podrían crear órganos humanos totalmente tolerables por nuestro organismo, incluso haciendo uso de las propias células de esa misma persona.
Esto
supondría la posibilidad de realizar muchísimos más trasplantes de órganos de
los que se hacen a día de hoy, evitando las listas de espera y alargando la
esperanza de vida de las personas.
POSIBILIDADES CASI INFINITAS
Pero las posibilidades que nos
puede ofrecer la impresión en 3D son casi infinitas. Tanto es así,
que existen diversas iniciativas y proyectos para la construcción de casas
impresas, lo que supone la posibilidad de construir viviendas en países pobres
a un bajo coste y sin la necesidad de tantos recursos. Eso por no hablar de que
este tipo de construcción es mucho más ecológica que la construcción
convencional.
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