Impresoras 3d

En los próximos años, las tecnologías de impresión en 3D serán, seguramente en muchos casos, una alternativa a los procesos actuales de fabricación. Una realidad más que obvia es que este tipo de impresión está revolucionando la industria de la impresión. Con ella obtenemos cada vez nuevas soluciones y aplicaciones. Mediante capas se realizan creaciones digitales más que variopintas, creando desde un objeto, prótesis, hasta incluso una casa. Con lo cual, vemos que esta técnica puede imprimir casi cualquier cosa que deseemos.

¿Qué es la impresión 3D en capas?

La impresión digital 3D o la impresión de manufactura es un grupo de tecnologías de fabricación que parten de un modelo digital en 3D, permitiendo repicar en 3D mediante capas, de una forma precisa. Podría decirse que se trata de un proceso por el que se crean objetos físicos colocando un material por capas en base a un modelo digital. Todos los procesos de impresión 3D requieren que el software, el hardware y los materiales trabajen en conjunto.

Los tipos de impresión disponibles actualmente son: de compresión, con una masa de polvo que se compacta por estratos, y de adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas; dependiendo del método de compactación utilizado se puede clasificar en:

  • Impresoras 3D de tinta: utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo. El uso de una tinta permite la impresión en diferentes colores.
  • Impresoras 3D láser: un láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después, se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen.

¿Construir casas con impresión en 3D?

impresión 3d casa
Casa impresa a través de impresión 3D en 24 horas. Haz clic en la foto para ver cómo lo hacen.

Con el desarrollo de un software, el diseño de estructuras ha pasado del trazo a lápiz al formato digital. En este escenario, la aparición de la impresión 3D permite construir en 48 horas y de forma sistémica desde una pieza nano, hasta casas de hormigón armado; agregando material en capas y aplicando también materiales como plásticos, polímeros, resinas, arenisca o metales.

Esta técnica, que está siendo utilizada con éxito en sectores como el aeroespacial, automotriz o de salud, gana espacio en la construcción, donde permite crear prototipos, moldes y objetos sólidos con posibilidad de corrección en el último minuto.

Dependiendo de la técnica que se utiliza, existen cuatro tipos de impresoras 3D: de inyección que introducen fotopolímero en capas; FDM (deposición de material fundido) basadas en la deposición de polímeros que se almacenan en rollos, se calientan y toman forma plana para ir depositándose capa a capa; SLA (estereolitografía), centradas en la solidificación de resina líquida muy sensible a la luz mediante radiación ultravioleta; y SLS (sintetización selectiva por láser), que hacen uso de los materiales con los que se va a crear la maqueta, pero en polvo (puede ser cristal, nylon, poliestireno) de cualquier producto que sea sensible al contacto del láser, con el fin de fundirlo, darle la forma programada y solidificarlo.

Ventajas del 3D.

Protesís con impresión 3d.
Gino Tubaro, el padre de miles de prótesis de bajo coste hechas con impresión 3D.

 

Entre las ventajas de esta metodología de edificación, figura el ahorro de hasta un 60% en materiales del 70% en tiempo de creación de construcciones, y del 80% en costes de mano de obra. Además, permite la personalización de proyectos. Así como la rápida configuración de prototipos; mientras que con una sola máquina se pueden hacer varios productos especializados.

En materia de tecnología, la impresión 3D incrementa la flexibilidad en proyectos sin comprometer la estabilidad estructural, permite utilizar nuevos materiales para la construcción, así como integrar componentes a estructuras ya terminadas, como fontanería y cableado en paredes impresas. Todo ello con la posibilidad de hacer cambios de diseño en el último minuto. En esta línea, también reduce los costos operacionales con la reducción de operación en la zona de obra al automatizar los procesos.

Tras varios años de investigación, la empresa china Winsun se convirtió en 2008 en la primera compañía capaz de levantar un edificio utilizando una gran impresora 3D. Desde entonces, sus proyectos se han multiplicado. Han llegado a imprimir en un mes un bloque de viviendas de cinco plantas utilizando material reciclado de construcción.

Su secreto es utilizar una gigantesca impresora instalada en un enorme pabellón, que también fue imprimido y que está situado en el Parque Tecnológico de Suzhou, a unos 90 kilómetros de Shanghái. Este artefacto deposita el material por capas para crear las partes de la vivienda, y después, las piezas se transportan. Se unen y finalmente se instalan para formar las construcciones. Con un coste total de producción por casa que según la compañía rondaría los cuatro mil euros.

Nuevas tecnologías 3D.

Por su parte, investigadores de la Universidad del Sur de California también han puesto en práctica técnicas de impresión 3D. Con la finalidad de construir edificios enteros en menos de un día. La tecnología se desarrolló gracias al proyecto Contour Crafting que combina la producción 3D con elementos de robótica. La novedad también está en que estas máquinas se pueden acoplar a las paredes, y con ello construir en vertical los edificios. Por lo que, de esta manera, las piezas se pueden  fabricar en la misma zona que la obra.

Como ejemplo, la empresa estadounidense Apis Cor ha sido capaz de construir en 24 horas las paredes auto portantes, los tabiques y el envolvente del edificio de una vivienda de 64 metros cuadrados, utilizando materiales de primera calidad y con un coste aproximado de unos 235 euros el metro cuadrado, montante que puede reducirse considerablemente si el edificio utiliza sólo líneas rectas.

Curiosamente, en la actualidad se ha llegado a la impresión en 3D incluso en la comida. Puedes comprobarlo en el siguiente video: