¿Qué es una Impresora 3D?

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Una impresora 3D es una máquina capaz de imprimir figuras con volumen a partir de un diseño hecho por ordenador, lo que realmente hace es producir un diseño 3D creado con el ordenador en un modelo 3D físico (real). Es decir, si hemos diseñado en nuestro ordenador, por ejemplo una simple taza de café (por medio de cualquier programa CAD (Diseño Asistido por Computador), podremos imprimirla en la realidad por medio de la impresora 3D y obtener un producto físico que sería la propia taza de café.

Una impresora 3D es algo mágico, es como si pudiéramos por fin crear objetos de “la nada”. Objetos tan sencillos como una taza de café a objetos mucho más complicados e increíbles como partes de un avión o incluso órganos humanos utilizando las propias células de una persona.

El término impresora como su nombre indica hace referencia a ese objeto que siempre hemos tenido en casa o en la oficina de nuestro trabajo y que, conectado a nuestros ordenadores, es capaz de producir documentos almacenados en nuestros ordenadores, fundamentalmente documentos de texto y/o documentos gráficos (en color o en blanco y negro). Con esto podemos conseguir pasar documentos electrónicos a documentos físicos. Pero las impresoras 3d dan un salto más allá y son capaces de imprimir y crear objetos completos.

impresoras 3d

Por lo general, los materiales que se utilizan para fabricar los objetos pueden ser metales, nylon, y como unos 100 tipos de materiales diferentes.  Primero veamos como funciona una impresora 3d y luego veremos los materiales que se pueden utilizar para la impresión en 3D.

   ¿Cómo Funciona una Impresora 3D?

Las impresoras 3D utilizan múltiples tecnologías de fabricación e intentaremos explicar de forma sencilla cómo funcionan.

Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo consigue construyendo capas sucesivamentehasta conseguir el objeto deseado. Echa un vistazo a la siguiente imagen para entenderlo mejor:

como funciona una impresora 3d

En la imagen anterior vemos 3 figuras. La primera es la que dibujamos nosotros mismos en un papel, por ejemplo, del objeto que queremos imprimir en sus 3 dimensiones, después, con un programa de CAD diseñamos ese objeto en nuestro ordenador que sería la segunda figura, y por último separamos ese objeto en capas para ir imprimiendo capa por capa en la impresora de 3 dimensiones, que es lo que vemos en la tercera figura. Es decir, de un boceto en papel podemos conseguir un objeto en la realidad con el material adecuado.

Las impresoras 3d utilizan principalmente 3 tipos de formas de imprimir, lo que da lugar a 3 tipos de impresoras 3d diferentes.

   Tipos de Impresoras 3D

– Adición de polímeros o FDM: Recuerda polímeros = Plásticos. Lo que hace es ir fundiendo un filamento (hilo) de polímero mediante un pico (boca de salida) y depositando capa sobre capa el material fundido hasta crear el objeto sólido. En esta tecnología, el propio material se va añadiendo por capas hasta crear la forma deseada. Las impresoras que emplean esta técnica tienen un coste menor y son las más utilizadas en el ámbito educativo. Esta técnica también se conoce como “Deposición de Material Fundido” o FDM. Es una tecnología que permite conseguir piezas utilizando plástico ABS (similar al material de los juguetes Lego) o bien PLA (un polímero biodegradable que se produce desde un material orgánico).

tipos de impresoras 3d

– Por laser: con tecnología laser nos encontramos con dos formas diferentes:

– SLA : SLA significa endurecer un polímero a la luz. Se parte de una base que se sumerge dentro de un recipiente lleno de la resina líquida y va saliendo del recipiente capa a capa. El laser va solidificando la base según va saliendo del recipiente para crear el objeto. Esta técnica también se llama EstereoLitografía. Con esta tecnología se pueden obtener piezas de altísima calidad. Se ti fijas en la siguiente imagen el pistón es el que hace que vaya bajando el recipiente con la resina líquida y la base va saliendo hacia fuera del líquido a la vez que el laser la va solidificando.

estereolitografia

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

Si aún no te ha quedado claro cómo funcionan las impresoras 3D te dejamos aquí un sencillo video donde se explica fácilmente cómo se imprime en 3D la taza de café que comentábamos al principio.

Pero quizás te estés preguntando si necesitas ser un experto en programas CAD para poder imprimir en 3D. La respuesta es NO.

No necesitas ser un experto en AutoCad por ejemplo o en SolidWorks para poder crear objetos 3D. En internet hay multitud de programas sencillos y herramientas fáciles que te permitirán hacerlo sin un curso intensivo de Diseño Asistido por Computador y un ejemplo de ello es la herramienta de Google llamada Google SketchUp que ofrece una versión gratuita y está siendo muy popular por ser muy fácil de usar.

Luego existen otras herramientas como el programa gratuito deBlender que tiene características ya más avanzadas.

  Material Impresoras 3D

Vamos a centrarnos en los polímeros o plásticos.

– ABS (acrilonitrato butadieno estireno) : es un plástico muy tenaz, duro y rígido. Aguanta altas temperaturas y es fácil pintar sobre él. Es muy resistente y presenta una cierta flexibilidad. La impresión con este material necesita de una cama caliente o base de impresión caliente donde se deposita la pieza, para conseguir la estabilidad necesaria. Se pueden obtener bobinas de filamento a partir de los restos de impresión, pero ojo durante la impresión se debe tener una buena ventilación ya que genera gases nocivos. No es biodegradable. Este material es capaz de soportar altas temperaturas. Un rollo de 1Kg de este tipo suele costar unos 18€, Aquí tienes un ejemplo: Nunus 3d.

– PLA (poliácido láctico): es un material que se obtiene a partir de materiales naturales como el almidón del maíz o la caña de azúcar. Es biodegradable y no emite gases tóxicos durante la impresión. No necesita base caliente. No resiste temperaturas tan altas como el ABS, a partir de los 60ºC empieza a descomponerse. No es muy fácil de pintar. También suelen costar unos 18€ el kilo. Un ejemplo: PLA Rosa.

– Laybrick: es una mezcla de varios materiales plásticos y yeso. A partir de él se obtienen piezas con aspecto de piedra arenisca. Se puede pintar y lijar fácilmente. Es más caro que los anteriores, unos 20€ pero los 250 gramos.

– Laywoo-D3 : formado por un polímero y un 40% de polvo de madera. Se obtienen piezas con cierto parecido a la madera. Las piezas obtenidas se pueden lijar, serrar y pintar. Cuesta como el laybrick.

– Filaflex: es un filamento elástico con una base de poliuretano y otros aditivos  que le confieren una gran elasticidad. La impresión con este material es lenta. Se utiliza para imprimir zapatillas, prótesis, carcasas para teléfonos móviles, etc. 500 gramos sobre los 27€. Un ejemplo: filaflex FGO.

  ¿Cuanto Cuesta una Impresora 3D?

El precio depende sobre todo de la calidad de los objetos que impriman y del tipo de impresora.

La mayoría de las impresoras 3D caseras y las más comerciales lo que hacen es “derretir” plástico para imprimir el objeto capa a capa hasta conseguir el objeto completo suelen costar unos 800 euros. Las hay por menos, pero también hay que tener en cuenta que estas impresoras 3D baratas nos servirán únicamente como un “juego de niños” para producir objetos con poca calidad de acabado. Sin embargo, a partir de 800 euros ya podemos encontrarnos impresoras 3D muy decentes con gran calidad de acabado.

Hemos encontrado una impresora 3D con muy buena relación calidad/precio y muy bien valorada por los usuarios por unos 890€: Wanhao Duplicator 4X y esta otra por unos 550€ Impresora 3D Da Vinci.

Las impresoras laser también se pueden encontrar por esos precios pero normalmente son un poco más caras. Por ejemplo aquí tienes una SLA por un poco más de 800€: CTC Riverside.

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

Los objetos que pueden imprimirse en 3D son múltiples y variados. Objetos caseros, maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis, órganos humanos, etc. Digamos que todo lo que puedas “crear” por ti mismo podría imprimirse en 3 dimensiones. Nada se resiste a las impresoras 3D.

Es lógico pensar que estas impresoras están diseñadas para objetos pequeños pero nada más lejos de la realidad ya que existen impresoras de grandes dimensiones que pueden incluso imprimir un edificio por piezas con sus muebles incluidos.

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

Incluso se pueden fabricar casas mediante impresoras 3D. En china ya se ha fabricado una villa entera que ha costado unos 500€ por metro cuadrado y en tan solo unas decenas de días. La villa se fabricó por módulos en fabrica y después se colocó en el sitio donde quería el dueño. Aquí tienes su foto.

casa impresora 3d

¿Futuro de las Impresoras 3D?

Aunque el concepto de impresora 3D ya tiene su origen en los años 80 actualmente está cogiendo cada vez más y más fuerza y pronto podría ya utilizarse en multitud de industrias.

El futuro de las impresoras 3D es prometedor y a partir de ahora empezaremos a estar más familiarizados con ellas y también es posible que podamos hacernos con una a un precio razonable.

¿Hemos llegado ya hasta este punto? Si, esa es la realidad, los humanos ya podemos hacer estas cosas que hasta ahora nos parecían de ciencia ficción! Podemos decir ya que estamos siendo testigos de la 3º Revolución Industrial de nuestra historia por ésta y muchas otras tecnologías.

Curiosidades sobre la Impresión en 3D

– En el año 1999 se empezaron a imprimir los primeros órganos humanos. Los órganos impresos tienen recubrimientos sintéticos que se confeccionan a partir de las propias células del paciente, lo que minimiza el riesgo de rechazo.

– Rep-Rap : El proyecto Rep-Rap es una iniciativa nacida en la universidad de Bath (Reino Unido) para crear una impresora con capacidad de autoréplica. Darwin fue la primera impresora 3d capaz de imprimir la mayoría de sus propios componentes, con los que construir nuevas impresoras.

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