Imprime tu 3D (parte I: Teoría)
Bienvenidos a un nuevo post desde el área de 3D de Escola Espai.
Este artículo estará dividido en dos partes.
La primera es la teoría de la impresión 3D y la segunda es todo el trayecto que tiene tu 3D hasta el producto final.
Parte I TEORICA
La impresión 3D está de moda. Se oye hablar de ello en conversaciones de negocios, planes comerciales e incluso en charlas informales.
No es de sorprenderse que la impresión 3D, que es como se conoce comúnmente a lo que formalmente se llama “fabricación aditiva”, sea tema de conversación general porque es una forma revolucionaria de creación de objetos que promete cambiar la sociedad tal y como la conocemos.
Un ejemplo claro sería: se te estropea una pieza del lavaplatos. Para repararlo es necesario contactar con la tienda que a su vez contacta con el fabricante que tiene que enviar el repuesto que muy probablemente se fabrique en algún lugar a muchos kilómetros de distancia de la sede central, por lo que habría que esperar aún más.
Con esta vía se pierde claramente tiempo y además el costo final de la pieza es bastante elevado si consideramos su creación a partir de un molde caro y todas las tasas y pagos que se harían para que la pieza llegue a su destino.
Con la impresión 3D esto cambia radicalmente. Para obtener la misma pieza simplemente podemos descargar el modelo 3D digital o los planos de la pieza y optar por “imprimirlo” con una impresora 3D doméstica o, si no se tiene una, ir a un centro especializado que use la información descargada y me imprima “una copia”.
Modelo Visto en el visor de MAX
Modelo impreso mediante estereolitografía en Yeso.
Incluso se habla de generar “piezas de recambio” para los seres humanos, para cuando nos deje de funcionar algún miembro o órgano.
No vamos a ahondar en las repercusiones económicas ni morales que pueden surgir. Simplemente terminaremos esta introducción diciendo que las lecturas sobre el futuro de la impresión en 3D son varias y muy importantes.
Pero, qué es la impresión 3D.
Todo parte de un modelo digital tridimensional generado en programas varios como INVENTOR, 3dsMAX, MAYA, Lightwave, MODO, CINEMA4D, etc.
Este modelo debe cumplir unos requisitos para ser viable para la impresión. (un formato, unas características de la malla, etc) para luego ser transmitido a lo que se conoce como impresora 3D, que es un aparato que permite, mediante distintas técnicas generar el modelo sobre distintos materiales.
En lo que respecta al software, a medida de que la tecnología avanza las condiciones para que un modelo 3D sea impreso son más cómodas. Antes se tenían muchas más reglas. Y como sabemos los programas suelen avanzar siempre más rápido que el hardware o soporte en máquina.
Respecto a la maquinaria necesaria o impresora 3D. Todo fue literalmente cuestión de tiempo. Resulta que las técnicas de impresión 3D más efectivas eran conocidas desde hace un buen tiempo atrás. Sólo que estaban protegidas por la ley de patentes. A nombre del creador de la técnica conocida como Sinterización Láser Selectiva. La técnica en sí permite crear un objeto a partir de ir soltando capas líquidas de un material poco a poco y esperar a que enfríe para tener el modelo terminado.
Esta técnica fue inventada en los años 80 en una universidad de Texas. Una demostración filmada por la misma universidad puedes ser encontrada aquí: HAZ CLICK AQUI
Este año 2014 vence la protección de las patentes de esta y de otras técnicas cruciales para una fabricación “low cost” de objetos 3D. Y al ya no estar protegidas puede esperarse la entrada de muchos frentes de mercado de bajo presupuesto.
Si quieren saber a ciencia cierta cuáles son las patentes que irán venciendo les sugiero visiten ESTE LINK
Desde el anuncio se ha llegado a observar una creciente oferta de diversas impresoras 3D de precios bastante accesibles. Los precios actualmente oscilan entre los 800 y 3000 euros. El precio determina la precisión y el tamaño del producto impreso. Que no les sorprendan los precios, ya que una máquina de impresión 3D no bajaría de unos 50000 euros hace nada más 5 años atrás.
En esas épocas la impresión 3D sólo se utilizaba para generar un molde maestro del cual luego se pudieran crear copias. Con esta nueva tecnología de forma comercial digamos que el molde maestro es digital y por lo tanto mucho más barato.
Aquí tenemos una demostración de una impresora 3D en acción: HAZ CLICK AQUI
Y en el siguiente video tenemos un ranking de las mejores impresoras hasta 2013.
Sobre este video, simplemente lo dejo para que puedan observar la variedad de impresoras existentes. No creo que sea del todo objetiva. HAZ CLICK AQUI
Ahora entramos en los diversos tipos de impresión 3D que existen hasta el momento. Tenemos 5 exponentes principales:
Estereolitografía.-
Método creado en 1986 y considerado el método industrial por excelencia.
Se llena un recipiente con un material líquido fotosecante. El material se irá secando por medio de un laser (que en esencia es luz) que es programado para secar las zonas que formarán el modelo final.
Sistema de deposición fusionada:
Sus siglas (FDM) dreviadas del inglés Fused deposition modelling son marca registrada de la primera compañía inventora del método, Stratasys, a finales de los 80.
Consiste en ir soltando capas de un material derretido para ir creando capas que irán formando el modelo 3D.
La mayoría de impresoras 3D actuales tienen esta técnica. Sólo que para no violar la marca registrada usan la sigla FFF de Fused Filament Fabrication, porque usan un “hilo” de material caliente para ir creando las capas. De momento es la opción más económica pues se peude imprimir con PVC y distintos tipos de plástico.
Lo que suele suceder con el plástico es que es práctico pero pierde mucho en estilo y resistencia.
Selective Laser Sintering (SLS) O sinterización selectiva por laser:
En forma es parecido a la estereolitografía con la diferencia de que en vez de usar líquido para moldear por láser se usa polvo de distintos materiales, incluso acero o hierro. Este polvo al entrar en contacto con el laser se funde y solidifica (sinteriza) y crea el modelo 3D.
Las ventajas que lo convierten en el siguiente paso de la evolución de la impresión 3D es:
1.- el material que no se usa es 100% reciclable y sirve para futuras impresiones
2.- No requiere de extras de soporte que deban ser pulidos posteriormente. Por lo que estéticamente es mucho más atractivo e inmediato.
Sólo el tiempo dirá cuanto hay que esperar para que este método sea accesible al público.
PolyJet photopolymer o fotopolímero polyjet:
Se basa en los sistemas de impresión por inyección que se utilizarían en una impresora normal.
El fotopolímero sería una especie de plástico sensible a la luz. La inyección del polímero en su estado líquido es luego secada pero no con el paso del tiempo sino mediante luces UV.
Otro sistema bastante inmediato en resultado pero de muy reciente desarrollo.
Además de la ventaja de poder inyectar varios materiales (lease colores) en una misma impresión. Avance que no habrían logrado los anteriores sistemas.
Jeringa de extrusión:
En este sistema cualquier material con estado viscoso puede ser modelado. Desde arcilla a cemento de secado rápido, pasando por chocolate o queso. El inconveniente está en que para obtener el estado viscoso de los distintos materiales la jeringa deberías estar a distintas presiones.
Existen muchos otros métodos que resultan ser variables todavía no desarrolladas de las formas anteriores. Así que de nuevo estamos frente a un frente de amplio espectro.
Ya sea para crear un juguete nuevo, una pieza prototipo de un nuevo artefacto, una parte de nuestro cuerpo o incluso comida; la impresión 3D promete dar mucho más de que hablar.
Ahora ya sabemos de qué hablamos cuando decimos impresión 3D. En el siguiente artículo detallaremos todos los pasos para crear nuestros objetos. De cero a 3D muy rápidamente.