Impresoras 3d, materiales 3d e impresión 3d

Impresoras 3d

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Materiales 3d

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¿Qué son las impresoras 3D?

La historia de la impresora 3D se viene a partir de 1976, cuando se inventó  la primera impresora de inyección de tinta. Luego En 1984 algunas adaptaciones y algunos avances sobre el concepto de la inyección de tinta cambiaron  la tecnología de impresión con tinta a impresión con materiales. Durante de los últimos años, existe una gran variedad de aplicaciones de esta tecnología de impresión 3D que se han llevado a cabo en varios ámbitos de las industrias.

Una impresora 3D es un invención capaz de crear réplicas de diseños en tercera dimensión, creando eficazmente piezas y maquetas volumétricas  a partir de un diseño creado a computadora, que pudo también haber sido descargado online u  obtenido mediante un escaneo en 3D.

Estas impresiones surgen de la idea de transformar archivos y contenido 2D en prototipos reales en tercera dimensión, su uso más común es en el diseño y la fabricación de piezas y componentes, en ámbitos de la arquitectura y el diseño industrial, en la actualidad se está expandiendo el uso de esta herramienta en la fabricación de muchos tipos de objetos, modelos para ser vaciados, piezas altamente complicadas, alimentos  y herramientas médicas, hasta prótesis. Ya que esta impresión 3D permite representar cada detalle por mínimo que sea con exactitud.

Estas impresiones en su definición concreta se refieren a los procesos en los que consecutivamente se agrupa material en una base o plataforma con diferentes métodos de fabricación, como por ejemplo:

  • la polimerización.
  • la inyección de aporte.
  • inyección de aglutinante
  • extrusión de material.
  • cama de polvo.
  • laminación de metal.
  • depósito metálico.

Tipos de impresoras 3d

  • sinterización láser: donde hay un suministrador que va depositando finas capas de polvo de tipos diferentes metales como el acero, el aluminio y el titanio. y un láser a luego de esto funde cada capa con la anterior ya así sucesivamente.
  • estereolitografía: en este tipo hay una resina fotosensible que es curada con haces de luz ultravioleta y luego procede a  solidificación.
  • De compactación: este modelo crea una masa de polvo que luego procede a  compactarse por estratos.
  • de adición: también llamada de inyección de polímeros, en este tipo de impresoras el propio material por si solo se añade por capas.

Este tipo de impresoras también se clasifican por el método a utilizar para la compactación del polvo:

  • Impresoras 3D de tinta: estasutilizan una tinta aglomerante que procede a  compactar el polvo. El uso de la tinta hace que la impresión contenga diferentes colores.
  • Impresoras 3D láser:estas tienen un láser que transfiere cierta energía al polvo y hace que este se polimerice. Luego  se sumerge completamente en un líquido que procede a que las zonas polimerizadas se solidifiquen y así terminando el proceso.

Una vez que estas piezas están impresas todas las capas sólo queda sacar la pieza. Con la ayuda de un aspirador. Este retira el polvo sobrante que se reutilizará en próximas impresiones.

Las impresoras 3D básicamente se crearon para transformar archivos CAD en objetos en tres dimensiones con proporciones reales. Del mismo modo que una impresora común es capaz de imprimir una hoja de papel con los esquemas creados  con un programa CAD de dos dimensiones, las impresoras 3D tienen la capacidad de dar cuerpo a los diseños en 3 dimensiones.

Las versiones comerciales crean piezas a partir de los datos que contiene un archivo CAD en formato .STL (monocromo) o .VRML (color). Ambas crean las piezas capa por capa. La geometría del modelo se construye poniendo una capa de polvo, imprimiendo una sección horizontal del objeto y luego repitiendo el proceso, se refiere a esparcir polvo e imprimir sección hasta terminar la pieza.

Estas capas se crean una encima de otra hasta que la pieza se completa totalmente. La geometría de la pieza aguanta su peso gracias al polvo que todavía no está impreso, lo que da  un amplio rango de complejidad en los objetos creados. Esta tecnología no necesita una estructura de soporte durante la fase de creación o  fabricación, ya que el polvo cumple con  esa función hasta que la pieza se saca de la cabina de fabricación.

Se trata ésta de una tecnología con un ámbito de aplicación específico,  pueden ser  maquetas, pero que se utiliza en múltiples industrias como la  automoción, diseño de calzado, ingeniería, packaging, medicina, educación o la topografía. Estas máquinas novedosas hacen en horas el trabajo que llevaría  varios días. De momento, por su alto precio no se plantea como un objeto de uso común. Pero cabe destacar que se han llevado a cabo la fabricación de impresoras 3d caseras en algunas partes del mundo.

Estos grandiosos inventos tienen otros usos muy útiles para la sociedad, que facilitan mucho la realización de trabajos específicos o análisis. Te explicamos algunos a continuación:

En el campo de la medicina: en este ámbito el uso de esta herramienta está bastante avanzada. En los estados unidos, la FDA aprobó en el año 2015 el primer medicamento que puede ser fabricado por impresión 3D. Este medicamento fue nombrado Spritam y trata la epilepsia, los médicos pueden recetar dosis más precisas gracias a las impresiones 3D, estas dosis estarían más ajustadas a las necesidades específicas de cada paciente.

También existen impresoras que tiene la capacidad de crear lo que es llamado en la medicina como guías quirúrgicas y hasta modelos dentales, las guías quirúrgicas son utilizadas por odontólogos expertos sepa exactamente dónde y cómo colocar un implante dental, lo que suena más sorprendente es que ya se han realizado implantes de prótesis no solo en la odontología, en una estudiante de colorado se ha puesto una prótesis robótica con la ayuda de la impresión 3D, este brazo robótico tuvo una inversión de 500 dólares que comparándolo con el costo en métodos tradicionales, se hable de una cifra 160 veces menor, facilitando esta opción para familias con pocos recursos. Este estudiante estaría trabajando en una nueva versión de esta creación.

Existe un proyecto llamado Project Daniel, que fue empezado en diciembre del 2013.se  creó una prótesis de brazo para Daniel, un soldado de 14 años que perdió ambos brazos en sudan. Fabricada con una impresora 3D. Una vez alcanzado esta meta, se creó en Sudán una escuela taller de prótesis, la primera de este tipo, en esta se crean varias prótesis semanalmente. Un inmenso número de niños pueden disfrutar de lo que para ellos es un sueño lejano, ya que sin esta invención de tres dimensiones la fabricación de las prótesis llega a tener precios inalcanzables que muy  pocas familias pueden costear.

Una de las más grandes ventajas que ha brindado la invención de estas prótesis es que las instrucciones por  seguir para crear una son de acceso público en Internet para que cualquier persona pueda tener esta información, sin ningún costo. También un lado positivo de este gran avance de la ciencia es que en el caso de los niños, que están en constante crecimiento, se pueden fabricar varias prótesis mientras siga su desarrollo sin tener que gastar millones con cada nueva.  Existen  muchas personas que se inician por su propia cuenta en este ámbito de las impresoras 3D, como  el caso de un hombre que descubrió estas máquinas en una publicación online, donde se le explicaba las instrucciones paso a paso para crear una a mano.

Existen impresoras 3D de tinta, estos dispositivos se utiliza un compuesto que es a base escayola o celulosa, el resultado obtenido es bastante frágil, por lo que se que recomienda someter el objeto obtenido a una infiltración a base de cianocrilato o un epoxi para garantizar la rigidez necesaria, o si tienes piezas creadas con celulosa pueden infiltrarlas con elastómero para conseguir piezas flexibles. La ventaja es que es un método más práctico y económico, aunque las piezas son más débiles.

Ve este video donde explica un poco el tema, función y precio: /www.youtube.com/watch?v=y5p8kzYt8Ig

¿Es necesario tener formación para imprimir en 3D?

una impresora en 3D no es un producto que todo el mundo sepa manejar, ya que para imprimir primero es necesario tener una nociones de diseño industrial y de programas de diseños asistido por ordenador, los llamados CAD, como Autocad, Blender, Catia o Rhinoceros, entre otros, que permiten crear las plantillas tridimensionales necesarias para imprimir. Otra opción es descargarse modelos por internet, pero a menudo los modelos descargables son de pago o implican unos derechos de autor que hay que respetar. Además, son máquinas con bastante complejidad, entonces  requieren de un  calibrado y un mantenimiento. Sin embargo, cada vez es más habitual encontrar páginas de internet donde se dan trucos y consejos de uso y funcionamiento y donde se pueden descargar modelos gratuitos.

Cuando hablamos de nuevas tecnologías a veces lo  relacionamos con dificultad y lo que no sabemos es que para el uso de las impresoras 3D solo tenemos que tener un diseño con algún programa CAD que suele de fácil uso para principiantes.

Para poder realizar y crear el diseño de piezas u objetos que luego se desee imprimir en 3D se requiere de algún software CAD o diseño asistido por computadora, de los cuales podemos mencionar:

Muchos de estos programas de diseño son muy sencillos de manejar, ya que las interfaces son muy agradables y fácil entendimiento para el usuario, además algunos de estos nos ofrecen herramientas especiales para poder saber si nuestro diseño creado cumple con las características esperadas tanto de forma como rendimiento. Y así lograr lo que se desea que es la perfecta relación de capacidad y uso, para aprovechar al máximo las características de nuestra impresora.

¿Cómo funcionan las impresoras 3D?  

En la actualidad  Las impresoras 3D utilizan múltiples tecnologías de fabricación variadas, explicaremos de forma sencilla cómo funcionan.

 Las impresoras 3D lo que hacen es fabricar o dar vida a una pieza u objeto en tres  dimensiones y esto lo consigue construyendo capas continuas  hasta lograr el objeto deseado en el diseño.

En esta imagen anterior vemos 3 figuras. La primera es la que prototipo inicial que puede ser hecho a mano, por ejemplo, del objeto que queremos imprimir en sus tres dimensiones, luego, con un programa de diseño o CAD creamos dicho objeto en nuestra computadora que sería la siguiente figura, y por último separamos ese objeto en un numero de capas para ir imprimiendo capa por capa en la impresora 3D, que es lo se observa en la tercera figura. Es decir, de un boceto básico o hecho a mano podemos lograr  un objeto en la realidad con el material indicado.

 El proceso que se emplea en estas impresoras para crear las piezas u objetos por capas se llama proceso aditivo. En la actualidad ya existen incluso los escáneres 3D que nos logran escanear un objeto y directamente tenerlo en nuestro ordenador para después imprimirlo, sin la necesidad de tener que diseñarlo con el ordenador. Esto lo hace todavía más práctico, de hecho con estos escáneres se crea un objeto en 3D como si se tomara una simple foto.

 Las impresionantes impresoras 3D utilizan básicamente tres maneras de impresión, lo que  conlleva a tres tipos de impresoras 3d diferentes. Cabe acotar que todos los tipos de impresoras 3d emplean el proceso aditivo, existen algunas diferencias en la forma de crear el objeto.

La decisión de compra dependerá básicamente y en  primer lugar del uso que queramos dar a esta maravillosa máquina y de los conocimientos que tengamos en este ámbito. Si no disponemos de mucho dinero, podemos empezar imprimiendo con una impresora básica y económica y dar luego el salto a un dispositivo más profesional tengamos ya más experiencia y nos acoplemos a su uso y funcionamiento.

No necesitas ser un experto para diseñar alguna pieza en un programa CAD y así poder imprimir en 3D. No necesitas ser un experto en programas como AutoCad o en SolidWorks para poder crear objetos 3D. En internet existen muchísimos  programas sencillos y herramientas muy fáciles que te permitirán hacerlo sin conocimiento  intensivo de Diseño Asistido por Computadora y un ejemplo seria la herramienta de Google llamada Google SketchUp que ofrece una versión sin costo y está siendo muy popular por su facilidad de uso. Existen también otras herramientas como el programa gratuito de Blender que tiene características ya más avanzadas y se necesita más conocimiento para su uso.

Te dejamos un video para explicarte el proceso: /www.youtube.com/watch?v=vJZRXxZ5rII

Cuánto cuesta una impresora 3D

 Esto puede varias muchísimo por diferentes razones, el lugar donde vivas, el material de fabricación, la marca o si decides crearla tú mismo como se ha visto varios casos donde las personas la fabrican de forma casera. También El precio dependerá sobre todo de la calidad de los objetos que  se imprima y del tipo de impresora.

La mayoría de las impresoras 3D caseras y las más famosas o comerciales lo que realizan como tal  es derretir plástico para imprimir o crear el objeto capa por capa hasta conseguir el objeto diseñado a la perfección,  pueden costar hasta unos 800 euros. Las puedes conseguir  por menos, pero también hay que tener en mente que las impresoras 3D económicas  nos servirán únicamente como un juego para niños para producir objetos con baja calidad de detalles. Sin embargo, si estás dispuesto a pagar  800 euros puedes obtener una impresora 3D muy buena con gran calidad de acabado y detalles que te será más útil.

existe una impresora 3D con muy buena relación calidad y precio, muy bien valorada por los usuarios con experiencia por unos 890€, te hablamos de la  Wanhao Duplicator 4X y esta otra por un precio aun menor Impresora 3D Da Vinci.

Las impresoras láser también se pueden encontrar con precios parecidos pero básicamente son un poco más costosas.

En el mercado ya es posible conseguir  una gran variedad de marcas y modelos de impresoras con 3 dimensiones, desde las más específicas de uso exclusivo al sector de la impresión en tres dimensiones, hasta las marcas de electrónica de consumo más populares como son BQ o Hewlett Packard. Los costos  para las impresoras domésticas pueden variar entre los 400 euros de las más accesibles  hasta los 3.000 euros  de las más nuevas, son ensambladas de paquete, cuenta con una mayor, algunas disponen de wifi para conectar con el ordenador y ofrecen la maravillosa posibilidad de trabajar con otros materiales, como el nylon, entre otras prestaciones.

Las impresoras en 3ra dimensión son una de las tecnologías más interesantes e importantes de la actualidad ya que se crean objetos mediante tecnología de fácil uso y que podría llegar a ser de uso casero.

Esta tecnología  permite a cualquier persona darle vida a sus ideas y materializarlas de manera rápida, precisa e ideal. Pero  ¿Cuánto vale una impresora 3D?, es de las primeras preguntas nos hacemos al momento de comenzar a pensar en utilizar este artefacto.

La impresión 3D como servicio es algo novedoso y es un mercado que está dando que hablar, creciendo así de manera exponencial, generando cada vez más asombro. Gracias a esto ha mejorado  la creación de nuevos prototipos de impresoras 3D las cuales se deben tomar en cuenta 3 factores muy importantes.

Factores que determinan el precio de una impresora 3d

  • tipo de impresión 3D.
  • el material que se utiliza.
  • la calidad de la impresión 3D puede ser distinta dependiendo de la impresora a utilizar.

Usos de una impresora 3D

 Estos grandiosos inventos tienen otros usos muy útiles para la sociedad, que facilitan mucho la realización de trabajos específicos o análisis. Te explicamos algunos a continuación:

En el campo de la medicina: en este ámbito el uso de esta herramienta está bastante avanzad. En los estados unidos, la FDA aprobó en el año 2015 el primer medicamento que puede ser fabricado por impresión 3D. Este medicamento fue nombrado Spritam y trata la epilepsia, los médicos pueden recetar dosis más precisas gracias a las impresiones 3D, estas dosis estarían más ajustadas a las necesidades específicas de cada paciente.

También existen impresoras que tiene la capacidad de crear lo que es llamado en la medicina como guías quirúrgicas y hasta modelos dentales, las guías quirúrgicas son utilizadas por odontólogos expertos sepa exactamente dónde y cómo colocar un implante dental, lo que suena más sorprendente es que ya se han realizado implantes de prótesis no solo en la odontología, en una estudiante de colorado se ha puesto una prótesis robótica con la ayuda de la impresión 3D, este brazo robótico tuvo una inversión de 500 dólares que comparándolo con el costo en métodos tradicionales, se hable de una cifra 160 veces menor, facilitando esta opción para familias con pocos recursos. Este estudiante estaría trabajando en una nueva versión de esta creación.

Existe un proyecto llamado Project Daniel, que fue empezado en diciembre del 2013.se  creó una prótesis de brazo para Daniel, un soldado de 14 años que perdió ambos brazos en sudan. Fabricada con una impresora 3D. Una vez alcanzado esta meta, se creó en Sudán una escuela taller de prótesis, la primera de este tipo, en esta se crean varias prótesis semanalmente. Un inmenso número de niños pueden disfrutar de lo que para ellos es un sueño lejano, ya que sin esta invención de tres dimensiones la fabricación de las prótesis llega a tener precios inalcanzables que muy  pocas familias pueden costear.

Una de las más grandes ventajas que ha brindado la invención de estas prótesis es que las instrucciones por  seguir para crear una son de acceso público en Internet para que cualquier persona pueda tener esta información, sin ningún costo. También un lado positivo de este gran avance de la ciencia es que en el caso de los niños, que están en constante crecimiento, se pueden fabricar varias prótesis mientras siga su desarrollo sin tener que gastar millones con cada nueva.  Existen  muchas personas que se inician por su propia cuenta en este ámbito de las impresoras 3D, como  el caso de un hombre que descubrió estas máquinas en una publicación online, donde se le explicaba las instrucciones paso a paso para crear una a mano.

En el mundo automotriz de Ford durante los años 80 utilizando esta gran tecnología en el diseño de sus vehículos ya autopartes, específicamente en la fase de diseño de prototipos, ya que es una forma práctica y efectiva de disponer de los componentes en físico antes de su producción final.

Tanto la NASA  como la europea, la E, han estado  trabajando en el uso de impresoras 3D fuera de nuestra orbita, que les permitan fabricar objetos y herramientas que se puedan imprimir fácilmente en el espacio, ahorrando así en espacio y peso, realizan la impresión directamente allá y solo transportar material de impresión, evitando malgastar espacio que es valioso en estos casos, y a la hora de terminar su uso, poder ser fundido para crear otras herramientas.

Al parecer esta máquina será el gran invento de nuestra generación, ya que se han encontrado innumerables usos y aplicaciones conforme avanza su desarrollo, en el caso de la impresora que diseña zapatillas deportivas con diferentes compuestos y colores. Estas máquinas son capaces de fabricación de pasteles de chocolate y bases para pizzas.

Materiales de impresión 3d

Ya sabemos que podemos crear prácticamente de todo con estas impresoras 3D, pero existes materiales básicos para la ejecución de objetos, que son los mencionados a continuación:

Filamento ABS

Acrilonitrato butadieno estireo por sus siglas ABS, es un plástico muy eficaz, duro y bastante rígido, soporta altas temperaturas y es muy fácil pintar sobre el, presenta resistencia y flexibilidad, para poder imprimir con este material, necesitas de una cama o base caliente donde se deposita el objeto creado para obtener la estabilidad correcta, se puede llegar a obtener bobinas de filamento del restante de una impresión, es indispensable tener buena ventilación a la hora del procedimiento por los gases nocivos que se producen, no es un material biodegradable y soporta mucho calor. Por ejemplo para la búsqueda está el nodus 3D.

Filamento PLA

Poliácido láctico, es un material que se consigue a partir de materiales de origen natural, como el almidón de maíz y la caña de azúcar, no emite ninguna gasas tóxicos y es biodegradable. No se necita elementos externos y no es capaz de resistir altas temperaturas, al llegar a los 60 grados se descompone, no es tan sencillo al aplicar pintura. Ejemplo: pla Rosa.

Filamento Laybrick

Es una combinación de varios materiales plásticos y el yeso. A partir de él se consigue piezas con parecido de piedra arenisca. Se puede pintar y ligar con facilidad y. Es más costoso que los dos anteriores.

  • Laywoo-D3: está compuesto por un polímero y un 40% de polvo de madera. Se pueden obtener piezas con cierta similitud a la madera. Las piezas creadas se pueden lijar, serrar o pintar. Similitud de precio con el anterior mencionado.
  • Filaflex: es un filamento elástico con una base compuesta de poliuretano y otros aditivos varios  que le dan a este material una gran elasticidad. La impresión con este material es bastante lenta. Se puede utiliza para imprimir zapatillas, prótesis y accesorios para teléfonos. ejemplo:filaflex FGO.

Normalmente utilizan plásticos. Los materiales más comunes para imprimir en casa son ABS como ya mencionamos, un plástico muy resistente a los altos impactos y usado habitualmente en ámbitos como la automoción, es el plástico del que están hechas las piezas del famoso lego y PLA un material plástico de características similares al anterior pero con poca resistencia. Sin embargo, es más estable y se considera más fácil de imprimir así que se recomienda su uso. Ambos pueden comprarse en tiendas expertas y páginas webs de venta de impresoras 3D, suelen presentarse en formato de bovinas de filamento de diferentes colores, grosores.

Filamentos alternativos como la Madera, piedra, goma.

Existe vida más allá de los básicos ABS o PLA, y existen otros materiales más peculiares que permiten lograr texturas especializadas o flexibilidad y que funcionan en la mayoría de las impresoras 3D como son:

Laybrick: Es una combinación de yeso con plástico que permite la creación de piezas con la  textura similar a la de una  piedra, que a simple vista no parecen plástico. Puede poseer textura lisa o rugosa, y es fácil pintar sobre su superficie. Se vende en rollos de filamento.

 Laywoo-D3: combinación de madera con plástico para la impresión de objetos que realmente se vean hechos de madera, cabe destacar que simula efectos de los anillos de la madera o el olor común característico. Viene en rollos de filamento como las anteriores mencionadas.

– Soft PLA ( PLA Flexible ): Este material gomoso permite imprimir objetos con características flexibles, a los cuales se les aplica esfuerzos y no se rompen. Por ejemplo puede utilizarse para fabricar  calzado o ruedas que sirvan para otros objetos.

– Nylon: esta es una alternativa clásica al ABS y al PLA, pero con más resistencia y flexibilidad, además de ser natural y resistente al agua, si te parece poco también es reutilizable.

– Bendlay: Este filamento posee características flexibles como el Soft PLA, pero con la característica  de ser transparente. Es seguro para el contacto con alimentos, así que puede usarse para recipientes, botellas o envases.

 

Tipos de impresoras 3d de tinta

Existen impresoras 3D de tinta, estos dispositivos se utiliza un compuesto que es a base escayola o celulosa, el resultado obtenido es bastante frágil, por lo que se que recomienda someter el objeto obtenido a una infiltración a base de cianocrilato o un epoxi para garantizar la rigidez necesaria, o si tienes piezas creadas con celulosa pueden infiltrarlas con elastómero para conseguir piezas flexibles. La ventaja es que es un método más práctico y económico, aunque las piezas son más débiles.

Impresoras 3D de laser: se trata de una piscina llena de resina en estado líquido y se cura con láser de luz ultravioleta, contiene de fotopolímeros de base acrílica con varias propiedades físico-mecánicas como las variedades de flexibilidades, la elongación a rotura, la resistencia y  colores. Se caracteriza por su precisión y alta precisión en detalles de superficie, lo que hace que su uso en matricería resulte muy acertado. Dependiendo del polímero a utilizar, las piezas podrían estar totalmente curadas al finalizar  la impresión y no hay tiempo de espera para su recolección, aunque hay que quitar soportes de impresión con agua a presión. Esta máquina fue la primera en lograr inyectar dos diferentes materiales en una misma impresión, permitiendo la fabricación de materiales digitales con propiedades únicas. Con otros polímeros fotosensibles, al terminar el proceso de impresión, debe esperarse un tiempo preciso de curado para que el material finalice de polimerizarse y tenga las más optimas características mecánicas y químicas.

– Por láser: con esta tecnología láser existen  dos formas diferentes:

 – SLA : o fotosolidificación se refiera a endurecer un polímero a la luz. Comienza de una base que se pone dentro de un recipiente lleno de la resina en forma líquida y va saliendo del recipiente capa por capa. El láser ira  solidificando la base según va saliendo del recipiente para crear el objeto. Esta forma también es llamada EstereoLitografía. Con esta tecnología se pueden crear piezas de altísima calidad. Te dejamos una imagen para que tengas una imagen clara de cómo funciona.

 – SLS: se refiere a “sinterizado de laser de un material”. A diferencia del SLA, está esta en estado sólido como  polvo. El láser actúa en el polvo y funde el material y este se solidifica (sinterizado). Es igual que la sla, se diferencia solo en que el material en el que se baña la base será polvo.

No necesitas ser un experto para diseñar en un programa CAD y asi poder imprimir en 3D. No necesitas ser un experto en programas como AutoCad o en SolidWorks para poder crear objetos 3D. En internet existen muchísimos  programas sencillos y herramientas muy fáciles que te permitirán hacerlo sin conocimiento  intensivo de Diseño Asistido por Computadora y un ejemplo seria la herramienta de Google llamada Google SketchUp que ofrece una versión sin costo y está siendo muy popular por su facilidad de uso. Existen también otras herramientas como el programa gratuito de Blender que tiene características ya más avanzadas y se necesita más conocimiento para su uso.

Impresoras que inyectan polímeros:

 Determinadas impresoras utilizan  filamentos de PLA, ABS, TPUV, Nylon, (filamento de plástico termoplástico),  estas funden el plástico construyendo con él capas muy finas sobrepuestas para crear el objeto. Estos materiales admiten el pulido posterior de la pieza, a diferencia de las impresoras 3D de tinta.

La ventaja es que las piezas son más resistentes, aunque el proceso es más lento y más caro. Esta La tecnología FDM o FFF que  es la más extendida. Se funden los filamentos en una o varias cabezas de extrusión, que depositan el plástico capa por  capa, siendo impresoras utilizadas habitualmente para crear prototipos rápidos, también para fabricación de piezas para las mismas impresoras y en la robótica. Cuentan bastante potencial y son las que más existen en el mercado. Sus usos son tantos como actividades productivas hay.

 

Polímeros es lo mismo que  Plásticos. Lo que hace es ir fundiendo un filamento o hilo de polímero mediante un pico o boca de salida y depositando capa sobre capa el material fundido hasta realizar el objeto sólido. En esta tecnología, el propio material se va acoplando por capas hasta crear la forma deseada. Las impresoras que emplean esta técnica tienen un menor costo y también son las más a utilizar en el ámbito educativo. Esta técnica también es llamada como Deposición de Material Fundido  o FDM. Es una tecnología que permite fabricar piezas utilizando plástico como el ABS similar al material de los juguetes Lego o bien el PLA que un polímero biodegradable que se produce desde un material orgánico.

 ¿Qué Objetos se Pueden crear con las Impresoras 3D? 

 Los objetos que pueden imprimirse en 3D son múltiples y variados. Objetos caseros como maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis u órganos humanos,  se puede decir que todo lo que puedas fabricar  por ti mismo podría imprimirse en 3 dimensiones. Nada es imposible para las impresoras 3D. 

 Es bastante lógico pensar que estas impresoras están creadas para objetos pequeños pero no hay  nada más lejos de la realidad ya que hay impresoras de grandes tamaños que pueden  imprimir un edificio pieza por piezas con sus muebles incluidos. 

La propia NASA enviará una de estas impresoras 3D a una Estación Espacial Internacional para que los astronautas logren fabricar piezas que consideren necesarias  para su trabajo en el espacio.

La fantasía ha quedado atrás, Incluso se pueden crear casas mediante impresoras 3D. En la republica de china ya se ha fabricado un centenar de casas que ha costado alrededor de  500€ por metro cuadrado y en tan solo varios de días. La villa que se fabricó por módulos en una fábrica y luego se colocó en el sitio donde en el lugar donde el duelo más le pareciera.

Ropa:

En marzo del año 2013, la famosa compañía Nike empezó a imprimir championes de fútbol: los nombrados “Vapor Laser Talon” que  ayudan, en teoría, a que el atleta pueda correr más veloz.

La empresa New Balance también ha encontrado un uso ideal a la impresora, procede a escanear los pies de sus clientes e imprime zapatos especialmente a medida, volviendo unos zapatos únicos en el mundo.

El mundo de la moda y el fashion  también se está envolviendo en  estas prácticas. El arquitecto Bradley Rothenberg escaneó  algunas modelos de la famosa marca de lencería intima Victoria Secret, para crearles las “alas de ángel” que aparecerán famosos desfiles.

Otro ejemplo sobre la utilización de esta gran maquina lo dio el diseñador de origen holandés, Iris van Herpen, quien presentó su colección de zapatos 3D durante la aclamada Semana de la Moda de París el verano del año 2012.

En la música:

Hace algunos años, durante la  feria anual Maker Faire creada por la revista estadounidense Make, se mostró un modelo de guitarra Gibson Les Paul. Cabe destacar que a diferencia de las convencionales, esta era una versión creada en impresion 3D.  

Pero no es la única que se ha creado. El diseñador Scout Summit también imprimió una guitarra acústica, después de desear por años el modelo de guitarra de Jerry García que solia costar cerca de 3.000 dólares.

El sueño de toda madre:

Gracias a las impresiones 3D, las futuras mamás ya no necesitan ver la típica imagen de la ecografía. Ahora también podrán obtener una versión de su futuro hijo en tamaño real, para ver cómo se va formando y creciendo. Una empresa de impresión 3D en  Japón, en unión con la clínica Hiroo Ladies dan a las embarazadas una réplica de su abdomen, para que puedan ver en su interior al feto en crecimiento.

En las Células madre:

Las pruebas científicas aplicadas en  animales podrían dejar de existir. El investigador residente en la Universidad de Heriot Watt, llamado Alan Falkner Jones, expuso hace algunos añó en el 3D Printshow de la ciudad de Londres, Alan Faulkner Jones demostró microtejidos que, según explicó detalladamente, dentro de algunos cinco años podrían empezar a usarse para hacer pruebas de medicinas con receta. Esto brindaría resultados más precisos y concretos que los propios animales. 

Hasta Chocolate:

El chocolate también se logra imprimir. Artistas sudafricanos han utilizado impresiones 3D como parte de una campaña para dar a conocer el sistema operativo de Android KitKat. Esta exposición, parte de la llamada Chocnology, se mostró en un Museo de Diseño de la ciudad de Johannesburgo. 

Autos:

Desde hace algunos años, los mecánicos han estado utilizando estas impresoras para crear repuestos y piezas, En años siguientes, cuando el diseño esté listo para ser usado, dos hermanos de origen americano e manejarán un auto impreso totalmente en 3D, nos referimos al Urbee 2, que rinde 130 kilómetros por litro. Volviéndolo único en su clase. 

Mascotas.

Como si ya no existieran usos para esta novedosa máquina, la impresora en 3D también puede generar gatos. Si como lees, gatos. Si bien no sustituye al real de carne y hueso, puede ser un lindo adorno para decorar los hogares de los amantes de estos animales.

 ¿Existe un Futuro para las Impresoras 3D?

La innovación de las  impresoras 3D  tiene su origen en los años 80 actualmente está tomando cada vez más y más fuerza,  pronto podría ya  ser usado en muchas industrias y diferentes  ámbitos, incluso volverse una herramienta casera útil.

 El futuro de las impresoras 3D está sonando prometedor y a partir de ahora estaremos más familiarizados con ellas y también es posible que podamos adquirir una a un precio bastante razonable. 

La tecnología avanza sin control alguno que a veces no nos damos cuenta, los humanos ya podemos hacer estas cosas que antes nos parecían de solo de películas futuristas Podemos decir ya que estamos siendo testigos de la tercera Revolución Industrial de nuestra historia por ésta y muchas otras tecnologías que vemos a diario.

Curiosidades sobre la Impresión en 3D

  • En el año 1999 se empezó a imprimir en 3D los primerosórganos humano Los órganos impresos poseen recubrimientos sintéticos que se confeccionan con las propias células del paciente en cuestión, por lo que el rechazo se minimiza
  • proyecto Rep-Rap: Este proyecto es una iniciativa que  nació en la universidad de Bath en el Reino Unido, para fabricar una impresora con capacidad de auto réplica. Darwin fue la primera impresora 3d con la capacidad de imprimir la mayoría de sus propios componentes y piezas, con los que construir nuevas impresoras.

Como creamos un diseño para su impresión en 3D

Para poder realizar y crear el diseño de piezas u objetos que luego se desee imprimir en 3D se requiere de algún software CAD (diseño asistido por computadora), de los cuales podemos mencionar:

Muchos de estos programas de diseño son muy sencillos de manejar, ya que las interfaces son muy agradables y fácil entendimiento para el usuario, además algunos de estos nos ofrecen herramientas especiales para poder saber si nuestro diseño creado cumple con las características esperadas tanto de forma como rendimiento.

Algunos Peligros de su uso

 Un estudio reciente indica que el uso continuado de estos dispositivos puede ocasionar enfermedades respiratorias y de otro tipo al inhalar los productos químicos evaporados durante la impresión que algunos casos pueden ser en grandes cantidades, por eso se recomienda realizar las impresiones en lugares con bastante circulación de aire para así evitar estos problemas a futuro.

Algunas invenciones de la impresión 3D

Cómo funciona la impresión 3D: Estas impresoras 3D funcionan como las impresoras normales de tinta pero en vez de utilizar esta, las impresoras 3d depositan el material deseado en una serie de capas luego va a crear un objeto procedente de un formato digital o diseño.

-En el año1992 fue la primera fabricación de prototipos capa por capa. 

La primera máquina de impresión 3D con  SLA o estereolitográfico en el mercado, fue creada por la empresa 3D Systems. El funcionamiento básico de esta impresora consiste en que un láser con UV va solidificando un fotopolímero y un líquido con la viscosidad y color con apariencia igual al de la miel, el cual va fabricando parte por parte y tridimensionales las capas. A pesar de la imperfección que existía de sobra, se logra explicar que piezas altamente complejas podían ser fabricadas en tan poco tiempo.

-En el año 1999 los primeros  creados con ingeniería y nuevos avances en la medicina:

El primer órgano creado en un laboratorio y que se implementó en humanos fue un aumento de la vejiga urinaria utilizando recubrimiento sintético creado con una impresora 3D con sus propias células.

Esta tecnología fue utilizada por los científicos del Instituto de Wake Forest que se especializan en Medicina Regenerativa, ellos abrieron las puertas al desarrollo de otras estrategias y aplicaciones para los órganos de la ingeniería, se trataba de que pasara por la impresión de los mismos. Debido a que se están  fabricando con células propias del paciente, el riesgo de rechazo es prácticamente cero.

-En el año 2002 se creó un riñón 3D en funcionamiento.

Los científicos diseñaron un riñón en miniatura completamente funcional y con la funcionalidad de filtrar sangre y crear  orina diluida en un animal.

La investigación se desarrolló en el Instituto de Wake Forest especializado en Medicina Regenerativa, con la misión de crear o imprimir los órganos y tejidos con tecnología vanguardista de impresión 3D.

-En el año2005 open-source colabora con la impresión 3D.

EL Dr. Adrian Bowyer funda la inciativa RepRap, en la Universidad de Bath, un movimiento de código abierto para construir una impresora 3D que puede fabricar  la mayoría de sus propios componentes. La visión de este proyecto es el de liberar  la fabricación de unidades de distribución de bajo valor a las personas del mundo entero, lo que les permite crear productos a diario, por su cuenta y fácilmente.

-En el  año 2006 el  SLS y la fabricación en masa.

Este año se construye la primera máquina del tipo SLS o Sintetización de laser selectivo, de forma viable, Básicamente, este tipo de máquina tiene un láser para fundir el material en el proceso de impresión. Este descubrimiento abre un mundo de posibilidades a la personalización masiva y a la demanda de fabricación de piezas en las industrias, y más tarde, prótesis en el ámbito de la medicina.

Este mismo año, un proveedor de materiales e impresoras 3D llamado object, fabrica  una máquina con la funcionalidad de imprimir en varios materiales, como los polímeros y los elastómeros. La máquina permite que una parte sea fabricada con varios tipos de densidades y propiedades de material que se utiliza.

-En el año 2008 la primera impresora 3D con la capacidad de auto replica.

Tras su debut en el 2005, el mismo proyecto RepRap saca a la luz con el nombre de Darwin, la primera impresora 3D con capacidad de imprimir la mayoría de sus propias piezas y componentes, permitiendo a los usuarios que ya poseen una, hacer más impresoras para sus amigos o también arreglar piezas descompuestas de la suyas.

-En el año 2008 se lanza servicios de co-crecion

La empresa Shapeways lanza una página web tipo beta privada para ofrecer a los usuarios un nuevo servicio de co-creación entre la comunidad dando pie a que artistas, arquitectos o diseñadores presenten sus diseños en 3D como objetos físicos y de bajo costo

-En el 2008 existen avances en las prótesis:

El primer sujeto que camina sobre una pierna de prótesis creada con la impresión 3D, con todas las partes que posee una pierna natual como: rodilla, pie. Impresa bajo una misma compleja estructura sin ningún montaje. Este tipo de tecnología permite que los fabricantes de prótesis realicen desarrollos en la medicina a medida en el ámbito de las prótesis.

-2009 entran en el mercado kits de montaje.

La Industrias MakerBot, una compañía especializada en hardware de código abierto para las impresoras tipo 3D, empieza la venta de kits de montaje que permiten a los clientes fabricar sus propias impresoras 3D y productos ellos mismos.

-En el 2011 se crea el primer avión impreso.

Los ingenieros de la Universidad de Southampton crearon, diseñaron y planearon el primer avión impreso con la tecnología 3D. Este avión no tripulado se construyó  en solo siete días, con un presupuesto de 7.000€ y La impresión 3D permitió que las  alas creadas tengan una forma elíptica, una característica que normalmente suele ser costosa que ayuda a mejorar su desarrollo aerodinámico y reduce al mínimo la resistencia inducida en el avión.

-En  este mismo año se crea también el primer coche.

Kor Ecologic nos presenta a Urbee, un prototipo de coche que hace lo posible por ser lo más eficiente posible con el medio ambiental, siendo toda su carrocería diseñada e impresa con esta tecnología 3D. Trata de ser un coche eficaz en cuanto a consumo de gasolina y en cuanto a su valor  de producción. Su precio está alrededor entre los 12.000€ y 60.000€ dependiendo de si sea comercialmente rentable.

-Impresión 3d de oro y plata.

La empresa materialise ha sido la primera empresa en dar un servicio de impresión 3D de oro de 14 K o plata de ley. Esta opción abre un nuevo mercado a los joyeros con diseños de menor costo y utilizando este material.

-En el año 2012 se crea el primer implante de mandíbula medicamente funcional con tecnología de impresión 3D.

Doctores e ingenieros de origen holandes trabajan con una impresora 3D especialmente creada  por la empresa LayerWise, la cual permite la impresión de  prótesis de mandíbulas personalizadas a la medida. Este grupo ha podido implantar una mandíbula a una dama con 83 años de edad que sufría una infección en sus huesos de manera crónica. Esta tecnología se está estudiando más a fondo con el objetivo de poder promover el crecimiento de nuevo tejido en el ámbito óseo.