Impresoras 3D: una revolucionaria forma de crear lo que sea

La tendencia en impresión 3D parece estar a una altura de lograr una verdadera revolución en la fabricación de todo tipo de productos. Su bajo costo y fácil acceso hace que a nivel mundial ya se reemplacen costosísimas máquinas por esta tecnología capaz de crear, mediante un diseño en computadora, casi cualquier objeto o pieza.

En la actualidad se venden 5.000 impresoras por mes en el mercado nacional, según datos de la firma Trimaker. Estas son cifras aproximadas, teniendo en cuenta las importaciones de este segmento, las vendidas por fabricantes nacionales y datos de fabricantes de filamentos, ya que no hay un organismo a nivel nacional que mida esta incipiente industria. 

La creciente utilización de estos dispositivos por pequeños usuarios ha hecho que se puedan adquirir y conseguir renders, modelos y matrices para fabricar algo con la impresora, de forma gratuita en internet. Hay repositorios de páginas donde se puede ingresar con sólo registrarse y buscar lo necesario para después descargar el modelo ya diseñado por otro usuario de la comunidad en impresión 3D.

Además, los precios de estos aparatos han bajado muchísimo en los últimos tiempos, volviéndose accesibles a un bolsillo medio. ¿Desde cuánto se puede conseguir una impresora 3D? Los equipos que más se vende rondan los 85.000 pesos, es decir, más económicos que un celular, y desde ahí van subiendo en determinadas escalas.

Foto: impresión 3D aplicada a la industria de la construcción. 

Pero, ¿cómo funciona?

La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, crea componentes tridimensionales a partir de modelos CAD. Imita procesos biológicos que añaden el material capa por capa para crear una pieza física. Con la impresión 3D, se pueden crear formas funcionales utilizando menos material que los métodos de fabricación tradicionales.

La creación de un objeto impreso en 3D se consigue colocando capas sucesivas de material hasta que se forma todo el objeto. Cada una de estas capas puede verse como un corte transversal del objeto.  Consiste, entonces, en estratificar materiales como plásticos, materiales compuestos o biomateriales, para crear objetos con distintas formas, tamaños, rigidez y colores.

Foto: esta tecnología permite materializa casi cualquier diseño hecho de forma digital. 

En resumidas cuentas, la impresión 3D puede proporcionar un gran ahorro en los costos de producción porque puede imprimir productos ya montados. De esta forma, las empresas pueden ahora experimentar con nuevas ideas y numerosas variaciones de diseño sin necesidad de invertir mucho tiempo ni gastar en herramientas y maquinarias costosas.

En pocas palabras, una impresora 3D típica es muy parecida a una impresora de inyección de tinta que se maneja desde una computadora. Construye un modelo 3D capa a capa, de abajo a arriba, imprimiendo con repeticiones sobre la misma zona en un método conocido como modelado de deposición fundida (FDM).

Foto: objetos de todo tipo, hechos con diferentes materiales en el garage de una casa, ya se pueden encontrar a la venta hasta en pequeñas ferias barriales de cualquier ciudad del mundo.

La impresora, que funciona de forma automática, crea un modelo a lo largo de varias horas convirtiendo un dibujo CAD en 3D sobre muchas capas bidimensionales de sección transversal, es decir, impresiones 2D separadas que se colocan una encima de otra y que en lugar de utilizar tinta, deposita capas de plástico o polvo fundido y las fusiona con adhesivo o luz ultravioleta.

Estas impresoras tienen una flexibilidad extrema en cuanto a lo que son capaces de imprimir: pueden utilizar plástico fundido, metales o polvos, incluso las más desarrolladas tienen la capacidad de imprimir con fibra de carbono y polvos metálicos para obtener productos industriales resistentes.

Industrias en revolución

Veamos algunos ejemplos de industrias que están cambiando su comportamiento debido a la utilización de impresoras 3D y sus posibilidades a futuro:

Medicina

En odontología, las impresoras 3D dentales utilizan procesos de impresión basados en resina como la SLA o el tratamiento digital de la luz (DLP) para crear una variedad de indicaciones como guías quirúrgicas, modelos dentales, moldes para alineadores transparentes, prótesis dentales o patrones fundibles para coronas y puentes de forma rápida, con mayor precisión y a un costo más bajo que los métodos tradicionales.

En la fonoaudiología, la creación de audífonos mediante la impresión 3D ofrece posibilidades de personalización sin costo adicional, algo que solía ser complejo y caro cuando se usaban los métodos tradicionales.

La creación de prótesis óseas mediante esta tecnología también ha aportado soluciones, ha convertido operaciones que antes eran imposibles en una realidad. Reemplazar la mandíbula superior o vértebras eran impensables antes de su existencia y ahora estas operaciones se han podido llevar a cabo con éxito.

Pensando en el desarrollo que va adquiriendo, se estudian en un futuro no tan lejano, potenciales ventajas de usar la tecnología de impresión 3D para generar los órganos necesarios para trasplantes o medicina regenerativa que podrían servir para tratar distintas enfermedades.

Arquitectura

En los últimos años, se han comenzado varias iniciativas para crear casas y estructuras más grandes hechas íntegramente mediante la impresión 3D, abriendo nuevas fronteras en el sector de la construcción y en el ámbito de las viviendas sustentables. Además, se avanza en prototipos para desarrollar puentes o instalar túneles prefabricados mediante la impresión.

Esta industria, además, gana mucho tiempo en producir maquetas a escala y muy detalladas, mejorando la fase previa a la puesta en marcha de una obra.

Por último, la reconstrucción y conservación de edificios históricos tienen en esta tecnología un lugar donde apoyarse y crecer.

Arte

La impresión 3D ya se ha integrado en la producción de películas y series, usándose para fabricar elementos físicos de efectos visuales, vestuario, escenografía y personajes o criaturas fantásticas que requerían un trabajo muy meticuloso de artesanía, adelantando tiempos y costos.

En la música, la personalización y especificación de los instrumentos musicales ha resultado cara en el pasado y la impresión 3D lleva a cambios clave en el mercado al hacer posibles nuevos y valiosos diseños.

Transporte

Al ser una de las industrias de más difícil acceso en todo el mundo, es posible que los viajes espaciales sean uno de los campos más sorprendentes para la innovación con la impresión 3D. Se podrían suplementar piezas específicas, como sucede ya hoy en ferrocarriles, la aviación, en la industria automotriz o naval, tanto en motores como en carrocerías, y también en la industria aeroespacial. 

Moda

En calzado, la impresión 3D es una realidad. Grandes marcas como New Balance, Adidas y Nike, tras haber reconocido el poder de la fabricación aditiva, comenzaron a producir en serie suelas hechas de materiales impresos, sobre todo en lo que respecta a zapatillas específicas para deportes como el atletismo o el ciclismo.

En fase de desarrollo y prueba está la industria textil con posibilidades ilimitadas tanto para alterar la producción como para ofrecer la posibilidad de crear nuevos tejidos que sean, por ejemplo, a prueba de balas, ignífugos y capaces de retener el calor o alejar esa sensación.

Asistimos entonces, casi sin darnos cuenta, a una nueva manera de producir a baja o gran escala, a nivel doméstico o detrás de una industria multimillonaria. Sólo podemos esperar que la influencia de la impresión 3D siga expandiéndose a más y más productos, transformando la elaboración y producción de todo lo que se proponga.