¿Qué es la impresión 3D? Así es como funciona esta tecnología
- La impresión 3D crea objetos sólidos a partir del proceso aditivo de capas de plástico, metal, madera, fibras sintéticas y más.
- Puedes imprimir en 3D tus propios diseños utilizando un programa digital o descargar planos prefabricados de internet.
- La tecnología de impresión 3D seguirá cambiando la forma en que fabricamos los objetos, pero no está exenta de preocupaciones éticas, legales y medioambientales.
La tecnología de impresión 3D está cambiando la forma en que fabricamos todo, desde juguetes y ropa hasta tejidos humanos.
El proceso de impresión de un objeto tridimensional se conoce como fabricación aditiva. Un programa de computadora le dice a la impresora dónde aplicar capas delgadas de materiales para construir un objeto sólido.
Tipos de tecnologías y procesos de impresión 3D
La tecnología de impresión 3D se remonta a principios de la década de 1980, cuando el inventor japonés Hideo Kodama utilizó luz ultravioleta para endurecer los plásticos y crear un objeto con esta tecnología aditiva.
Años más tarde, el estadounidense Scott Crump desarrolló el tipo más común de impresión 3D en la actualidad, conocido como modelado de deposición fundida (o FDM), donde el termoplástico se calienta hasta convertirlo en un líquido y luego se aplica capa por capa. Esto es lo que se ve más comúnmente en mesas de trabajo y escritorios de oficina.
Charles Hull, cofundador de 3D Systems, fue uno de los inventores detrás de la aplicación de impresión 3D conocida como estereolitografía, que utiliza procesos fotoquímicos.
Sin embargo, Kodama, Crump y Hull no fueron los únicos en desarrollar métodos de impresión 3D.
Estas son algunas de las otras formas de impresión 3D que se utilizan en la actualidad:
- La sinterización selectiva por láser (SLS) funde polvos de nailon en un plástico sólido duradero. El acabado no es hermoso, pero es increíblemente funcional y es útil para diseños de prototipos con «bisagras» y «encajes».
- PolyJet puede imprimir objetos en 3D con varios colores y materiales. La flexibilidad hace que este proceso sea más caro y no ideal para diseños de plástico más simples.
- El procesamiento de luz digital (DLP) endurece los polímeros utilizando un proyector de luz, en lugar de un láser UV. Eso le permite construir una capa completa de un objeto a la vez, aumentando la velocidad de construcción.
El metal tiene sus propios métodos para la impresión 3D, todos para diferentes aplicaciones:
- La sinterización directa por láser de metales (DMLS) es útil para crear piezas individuales ornamentadas. Eso lo convierte en una opción para aplicaciones médicas y diseños livianos. Este método se usa a menudo junto con la fundición de metal más tradicional para crear un objeto final o diseño de prototipo.
- La fusión por haz de electrones (EBM) emplea bobinas electromagnéticas para sobrecalentar el polvo metálico en el vacío durante la impresión.
Cómo funciona la impresión 3D
El proceso de impresión 3D consiste en aplicar capas una por una, pero cada objeto impreso en 3D comienza como un plano tridimensional en un programa de computadora.
Puedes crear tu propio diseño en software como Maya, Blender o ZBrush. También puedes descargar un diseño listo para usar de Thingiverse o CGTrader.
Una vez que tengas tu modelo, puedes ejecutarlo a través de una cortadora como Cura, un programa que toma el archivo y crea un código de miles de capas para indicarle a la impresora cómo imprimir.
Luego, debes configurar tu impresora, elegir la calidad de impresión y la configuración correcta del material. Desde allí, puedes cargar tu archivo cortado a la impresora con una unidad USB, tarjeta SD o un programa como OctoPrint. Luego, la impresora comienza el proceso aditivo, a veces lento, de aplicar el material capa por capa.
Para que se utiliza la impresión 3D
Si puedes soñar con un objeto, especialmente si es de plástico, es probable que puedas imprimirlo en 3D. Piensa en juguetes, joyas, modelos, fundas para teléfonos, moldes y más. Hay algunos diseños particularmente divertidos, que incluyen una guitarra impresa en 3D, un telar y una escultura intrincada hecha con una combinación de vidrio y nailon fusionados con un láser.
La impresión 3D ha evolucionado más allá de sus orígenes en plásticos para imprimir metales, caucho, madera, tejidos sintéticos y resina cerámica. Los órganos humanos funcionales impresos en 3D siguen siendo un trabajo en progreso, pero los científicos dicen que está en nuestro futuro.
Debido a que la fabricación aditiva es más barata y más rápida que los métodos tradicionales como el moldeado o la escultura, se está volviendo popular tanto en la fabricación como en las artes. Las posibilidades son prácticamente infinitas, pero las impresoras 3D no son máquinas perfectas. De hecho, existen muchas preocupaciones.
Las impresoras 3D presentan problemas éticos
Las impresoras 3D utilizan mucha energía y dispersan partículas de plástico ultrafinas en el aire que se pueden inhalar. Estas emisiones nocivas son comparables a las de un cigarrillo encendido en interiores.
En un momento en que las personas intentan frenar nuestro uso de plásticos, las impresoras 3D son solo una tecnología más que depende de ellas. Esa es una preocupación ambiental para todos los ecosistemas, pero particularmente para nuestros océanos que ya están en dificultades y que actualmente están llenos de microplásticos.
Hace años, la noticia de la primera pistola impresa en 3D causó un frenesí en los medios, y las personas que crean armas imposibles de rastrear siguen siendo un problema de seguridad.
Legalmente, no hay respuestas claras sobre quién es responsable cuando alguien resulta dañado por un objeto impreso en 3D porque el diseñador del modelo, el fabricante de la impresora 3D y la persona que imprimió el objeto son a menudo entidades diferentes. Determinar quién es responsable de lesiones potenciales y muerte es un nuevo dilema.
Además, el uso de la tecnología de impresión 3D en el campo médico para tejidos 3D introduce una serie de preocupaciones éticas y morales similares a las conversaciones de décadas sobre la investigación de células madre y la edición de genes.
De cualquier forma que se mire, tenemos una herramienta radicalmente poderosa a nuestra disposición que cambia la forma en que hacemos y obtenemos las cosas. Todavía no sabemos qué significa para nuestro futuro.
Dónde puedes usar una impresora 3D
Si bien tener tu propia impresora 3D, software y materiales necesarios puede ser demasiado costoso para las necesidades de una persona, las impresoras 3D públicas se están volviendo más comunes, especialmente si vives en un área urbana.
Existen cosas como laboratorios y tiendas de impresión 3D. Puedes enviar un diseño y recogerlo en cuestión de días. Algunas grandes tiendas como Staples también realizan impresiones en 3D.
Si eres estudiante, es posible que tengas servicios de impresión 3D en tu escuela. Tu biblioteca local también puede ofrecer impresión 3D.
Pero si no puedes encontrar nada cerca, puede solicitar un objeto impreso en 3D en línea desde un servicio como Protolabs o Fictiv.
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