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viernes, 6 de diciembre de 2019

LAS IMPRESORAS 3D

En el post de hoy, pretendemos hablar sobre una de las herramientas tecnológicas más innovadoras de los últimos tiempos, las impresoras 3D.


¿QUÉ SON?

Una impresora 3D es una máquina que posee la capacidad de realizar réplicas de diseño en 3 dimensiones. Estas réplicas se realizan creando piezas o maquetas volumétricas en base a  un diseño previo hecho por ordenador. Normalmente estos diseños suelen ser descargados de internet a partir de un escáner tridimensional. Es decir, se trata de un tipo de periférico de salida que crea diseños en tres dimensiones a partir de la información previa que le envía el ordenador a la impresora.


SOFTWARE NECESARIO PARA SU USO

 Para poder diseñar las piezas, es necesario que la computadora haga uso de un Software CAD (computer-aided design) o de diseño asistido. Es decir, un software que usa distintos programadores gráficos para crear una serie de imágenes conjuntas. Estas imágenes crearán una más grande a la que se le denomina dibujo, y se trata de la forma concreta que la impresora 3D deberá replicar físicamente.  

En la actualidad existen varios softwares CAD utilizados para la impresión tridimensional. Todos ellos, suelen gozar de  una gran usabilidad y de interfaces sencillas de comprender. Los principales que pueden destacar actualmente son:Ç

  1. Blender: Es un programa informático multiplataforma dedicado especialmente al modelado, iluminación, renderizado, animación y creación de gráficos tridimensionales.
  2. FreeCAD: Es un software de diseño asistido que se centra en el modelado de componentes mecánicos y elemento relacionados con la ingeniería mecánica.
  3. SolidWorks: Un software de modelado mecánico tanto en 2D como en 3D. Fue uno de los primeros sistemas CAD, siendo su  primer lanzamiento al mercado en 1995.
  4. AutoCAD: Un sistema comercializado por la empresa Autodesk. Destaca a nivel internacional especialmente debido a sus amplias capacidades de edición. Es uno de los programas más usados por arquitectos, ingenieros y diseñadores industriales.


TIPOS DE IMPRESORAS 3D

La impresión 3D en definitiva, se basa en un proceso en el cual de manera secuencial se va acumulando un material en una plataforma. Este material será el componente de la pieza/modelo diseñado, y será distinto tanto en su composición como en el método de fabricación. En función de este último, se pueden distinguir distintos tipos de impresoras y modelos comerciales, siendo estos los principales: 

Impresoras de estereolitografía


Esta técnica fue la primera en utilizarse. Consiste en la aplicación de un haz de luz ultravioleta a una resina líquida (contenida en un cubo) sensible a la luz. La luz UV va solidificando la resina capa por capa. La base que soporta la estructura se desplaza hacia abajo para que la luz vuelva a ejercer su acción sobre la siguiente capa, así hasta que el diseño esté completo y el objeto alcance su forma final. 




Impresoras de sinterización selectiva

Nació en los años 80, y pese a tener ciertas similitudes con la tecnología SLA, ésta permite utilizar un gran número de materiales en polvo (cerámica, cristal, nylon, poliestireno, aluminio etc). El láser impacta en el polvo, funde el material y se solidifica. Todo el material que no se utiliza se almacena en el mismo lugar donde inició la impresión por lo que una de las principales ventajas de este tipo de impresión es no se desperdicia nada de material.

Impresoras de compactación 

Son aquellas que poseen un método de impresión que se basa en la compactación de una masa concreta, por estratos. En función del método empleado para dicha compactación podrán distinguirse dos tipos: 

Inyección 

Este es el sistema de impresión 3D más parecido a una impresora habitual (de tinta en folio), pero en lugar de inyectar gotas de tinta en el papel, inyectan capas de fotopolímero líquido que se pueden curar en la bandeja de construcción

Deposición de material fundido


La técnica aditiva del modelado por deposición fundida es una tecnología que consiste en depositar polímero fundido sobre una base plana, capa a capa. El material, que inicialmente se encuentra en estado sólido almacenado en rollos, se funde y es expulsado por la boquilla en minúsculos hilos que se van solidificando conforme van tomando la forma de cada capa. Se trata de la típica bobina de filamento pla, abs, etc. 












USOS EN LA ACTUALIDAD


Las impresoras 3D son máquinas muy innovadoras, que han gozado de una gran aceptación general debido a su clara utilidad. De hecho, pese a que todavía no es posible verlas en la mayoría de los hogares, existe un número elevado de personas que ha decidido hacerse con este tipo de producto, para uso doméstico.
Sin embargo, actualmente existen otros usos para estos aparatos que son tan o más destacables que el uso doméstico. Como por ejemplo:



EN EL ESPACIO 

Empresas como Nasa, Boeing o Airbus tienen en su sistema de producción la tecnología 3D completamente incorporada beneficiándose de esta tecnología usándola para producir piezas complejas en un solo bloque, lo cual les da más solidez y fiabilidad. En este sector las empresas invierten mucho en el I+D y la impresión 3D les ha ahorrado costes importantes puesto que para desarrollar piezas nuevas no necesitan un complejo proceso de producción sino que simplemente cambiando los diseños en el ordenador pueden rápidamente volver a imprimirlas y probarlas en un corto plazo de tiempo.

EN LA ALIMENTACIÓN

Las actuales aplicaciones de las impresoras 3D a la alimentación son muy diversas y variables según el tipo de producto. Desde la impresión de infinidad de alimentos, pasando por la distribución, o a otras aplicaciones de diversa utilidad


EN LA MEDICINA

La impresión 3D se ha aplicado en la medicina desde la década de 2000, cuando la tecnología fue utilizada por primera vez para hacer implantes dentales y prótesis personalizadas. Los usos médicos para la impresión 3D, tanto actuales como potenciales, se pueden organizar en varias categorías,entre ellas:la fabricación de órganos y tejidos;la creación de prótesis personalizadas, implantes y modelos anatómicos;y la investigación farmacéutica en relación con las formas de dosificación de medicamentos


Otra de las más novedosas aplicaciones de esta tecnología en dicho sector viene relacionada con la impresión de órganos vitales. De hecho, un grupo de científicos argentinos ha sido capaz de desarrollar huesos gracias a impresoras 3D. Esta nueva aplicación estaría orientada a la reconstrucción de los tejidos óseos debilitados por cualquier patología. A demás de lo anterior, otro claro ejemplo de la aplicación de esta tecnología en la medicina es el uso que se le da en el hospital de Donosti, tal y como narra el siguiente video


EN LA AUTOMOCIÓN


Tanto fabricantes de automóviles como la cadena de proveedores están introduciendo ya la impresión 3D en sus procesos, lo que permite la obtención de modelos conceptuales duraderos, prototipos, herramientas y piezas de uso final de cadencia baja-media. De esta forma, la tecnología 3D adquiere cada vez más importancia como método alternativo de fabricación de componentes y prototipos. Sin embargo, no es algo que solo se limite a la fabricación de componentes. Puesto que, tal y como se muestra en el siguiente video, las capacidades de estos recursos tecnológicos ya permiten crear modelos de manera completa e integral mediante la impresión 3D. 


En definitiva, se trata de una tecnología innovadora que va evolucionando periódicamente. Su principal valor añadido se basa en la versatilidad y usabilidad que ofrece. Tal y como se ha explicado previamente, es una tecnología que permite una enorme cantidad de posibilidades en lo que a su uso se refiere.



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