Impresión 3D | una forma de crear objetos sólidos tridimensionales (3D)

Historia

1974 David E. H. Jones escribió por primera vez sobre la idea de la impresión en 3D en la revista New Scientist

1984 Alain Le Méhauté y otros presentaron una patente para la estereolitografía (una impresora 3D basada en láser).

1989: S. Scott Crump desarrolló el FDM. Es la tecnología utilizada por la mayoría de las impresoras 3D actuales.

1992 La primera máquina FDM fue vendida en 1992 por la empresa de S. Scott Crump, Stratasys.

2005 RepRap se convirtió en el primer proyecto de impresora de código abierto

2008 Shapeways se convirtió en el primer servicio que imprimiría un objeto en 3D y lo enviaría a los clientes

2017 Se construye en Rusia la primera casa impresa en 3D en la que pueden vivir los humanos

 

Cómo funcionan

Modelado

El primer paso para imprimir algo en 3D es hacerlo en un ordenador. La gente lo hace con un software de CAD (diseño asistido por ordenador) o con un escáner 3D. Para diseñar modelos^{[ permanent dead link]} en CAD, la gente empieza con formas básicas, y construye a partir de ese punto. Los escáneres 3D son máquinas que toman muchas medidas del objeto y hacen automáticamente un modelo en el ordenador. Pueden ser muy rápidos, pero también son más caros.

Los modelos CAD suelen guardarse en los ordenadores como archivos STL. Se guardan como muchos triángulos, lo que ahorra espacio en el ordenador.

Impresión

Las impresoras 3D funcionan de muchas maneras diferentes. También hay muchos materiales diferentes que se pueden utilizar. Cada método y material tiene sus ventajas y desventajas.

Los principales aspectos en los que hay que pensar al elegir una máquina suelen ser la velocidad, los costes y el color. Las impresoras que trabajan directamente con metales suelen ser caras. Sin embargo, se pueden utilizar impresoras menos caras para hacer un molde, que luego se utiliza para fabricar piezas de metal.

Las capas típicas tienen un grosor de unos 100 μm, es decir, una décima parte del grosor de un cabello humano. Las impresiones pueden tardar desde menos de una hora hasta muchos días, dependiendo de lo complicado y grande que sea.

Acabado

Después de que la máquina haya terminado de imprimir, a veces la gente termina el modelo. Esto significa hacer pequeños arreglos para que tenga un mejor aspecto. El acabado incluye quitar el material que la impresora ha colocado para sostener el modelo. Esto a veces puede llevar mucho tiempo. Hay formas de hacerlo más rápido, pero a menudo es más fácil quitar el plástico a mano.

 
Una impresión 3D terminada de un cañón  


Un modelo informático de un objeto antes de la impresión  

Utiliza

DIY

Mucha gente está intentando desarrollar impresoras 3D baratas para que la gente las utilice en casa. Las bibliotecas también han empezado a comprar impresoras 3D más pequeñas para que la gente pueda conocerlas sin tener que comprar una. Las comunidades de bricolaje, así como las escuelas y las comunidades de hackers, han realizado un gran trabajo. En 2017, más personas empezaron a utilizar la impresión 3D en su propia casa para pequeños artículos como engranajes y pequeñas decoraciones.

Médico

La impresión 3D se utiliza para fabricar suministros médicos de forma barata. La gente cree que los dos mayores usos serán la fabricación de audífonos y dientes postizos

En marzo de 2014, los cirujanos de Swansea utilizaron piezas impresas en 3D para reconstruir la cara de un motociclista que había resultado gravemente herido en un accidente de tráfico.

Fabricación

En 2014, una empresa sueca fabricó un supercoche que utiliza muchos componentes impresos en 3D. El Urbee fue el primer coche del mundo cuya carrocería y ventanillas se imprimieron en 3D.

En 2015, un avión de combate Eurofighter Typhoon de la Real Fuerza Aérea voló con piezas impresas en 3D. Las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos han comenzado a trabajar con impresoras 3D y las Fuerzas Aéreas de Israel también han adquirido una impresora 3D para imprimir piezas de repuesto.

Alimentos

Los alimentos pueden imprimirse en 3D. Se pueden imprimir muchos alimentos diferentes, como chocolate y caramelos, y también alimentos planos como galletas, pasta y pizza. La NASA está imprimiendo alimentos para crear menos residuos y para hacer comida que tenga todos los nutrientes adecuados para los astronautas. En 2018, Giuseppe Scionti imprimió un alimento similar a la carne.

Armas

En 2012, Defense Distributed subió a Internet los archivos de una pistola impresa en 3D "que podía ser descargada y reproducida por cualquiera que tuviera una impresora 3D". Después de que Defense Distributed publicara sus planos, la gente se preocupó de que pudieran causar problemas con el control de armas Un año después, en mayo de 2013, el Departamento de Estado de EE.UU. pidió a Defense Distributed que retirara los planos, lo que hizo.

Educación

La impresión 3D ha aumentado la innovación y la resolución de problemas en las aulas. Los estudiantes de diseño pueden utilizarla para imprimir prototipos en asignaturas como la impresión 3D de ingeniería; ya se han hecho demostraciones de ello en algunas instituciones de todo el mundo.

Histórico

En los últimos años se ha utilizado la impresión 3D para asegurarse de que las cosas importantes de la historia están a salvo. Muchos museos han comprado impresoras 3D y están fabricando piezas para arreglar sus reliquias. El Museo Metropolitano de Arte y el Museo Británico han empezado a utilizar sus impresoras 3D para hacer réplicas que venden en la tienda de regalos. El Museo Nacional de Historia Militar y el Museo Histórico de Varna venden en línea versiones digitales de sus piezas, que todo el mundo puede imprimir en 3D en casa.

 
Faraón egipcio impreso en 3D a la venta en Threeding  


Un terrón de azúcar impreso en 3D  


Disco vertebral impreso en 3D  


Un motor impreso en 3D  

Ruido de la impresión 3D

Las impresoras 3d producen ruido, ya que su funcionamiento implica muchas vibraciones. La Universidad de Michigan ha demostrado la cantidad de sonido que puede producir una impresora 3d. Su investigación muestra que los sonidos superiores a 85 DB son perjudiciales para el ser humano. Sin embargo, las buenas impresoras 3d con placa base silenciosa pueden limitar el ruido hasta 55 DB. Aún así, hay muchos fabricantes que no han podido identificar la mejor manera de reducir el ruido de las impresoras 3D. Pero, hay algunas técnicas que pueden ayudarle a identificar las impresoras 3d silenciosas y prepararse para reducir el ruido a un nivel sustancial.

Hay muchas cosas a tener en cuenta, como el tamaño del ventilador y su rotación, el motor paso a paso y el rendimiento de los controladores paso a paso, etc. Sin embargo, el ruido también puede surgir debido al polvo acumulado en la extrusora o a la falta de mantenimiento.

Un estudio reciente de la Universidad de Boston ha demostrado que un sencillo truco puede minimizar considerablemente el sonido de la impresión 3D. Hasta ahora, éste es el último avance en este campo.