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Más grande, más rápida y más fuerte

El futuro de la impresión 3D es bastante prometedor. Gracias al desarrollo de investigación, lo que en su momento fue una tecnología de nicho ahora expande sus horizontes.

15 Julio 2020

Las empresas de ropa deportiva, la industria de la aviación y aeroespaciales y las compañías de dispositivos médicos han puesto su atención en la impresión 3D, algo que tan solo años atrás era considerada una tecnología de nicho que sólo podía usarse a baja escala y para crear piezas prototipo y de baja calidad.

Hoy en día los avances realizados en la investigación y desarrollo de impresión 3D han ampliado las aplicaciones que puede tener este tipo de impresión. No solo se ha vuelto más rápida y capas de producir productos de mayor tamaño, también se están ideando formas innovadores imprimir y el modo de implementar materiales más fuertes.

La técnica de impresión 3D también se conoce como “fabricación aditiva” ya que en lugar de cortar una forma de un bloque grande, o fundir material en un molde, la impresión 3D se consiste en construir objeto de abajo hacia arriba. Esto supone muchas ventajas, entre ellas un menor desperdicio de material y la capacidad de imprimir cualquier diseño personalizado. En sus inicios la impresoras 3D iban construyendo estructuras capa por capa, en un método conocido como modelado por deposición fundida (FDM por sus siglas en ingles). Sin embargo la impresión 3D abarca muchos más métodos en la actualidad. Estas primeras impresoras en lentas, a pequeña escala y propensas a producir estructuras con algunas imperfecciones y débiles. Por lo que al comienzo eran usadas en la creación rápida de prototipos o haciendo modelos de plástico como maquetas, para que después fueran producidos por otras formas más convencionales.

En 1984 Charles Hull, fundador de una empresa llamada 3D Systems fue de los primeros en presentar una patente donde describía una técnica de impresión 3D, en la cual utilizaba un láser ultravioleta para escanear y solidificar resina sensible a la luz, capa por capa. La resina sensible a la luz es algo que aún se utiliza mucho, aún con técnicas más actuales, ya que son más rápidas y fáciles de aplicar a mayor escala.

Desde entonces químicos y científicos han estado investigando nuevos materiales y procesos que ayuden a implementar de mejor manera la impresión 3D a procesos de producción de alto rango. La apuesta actual es en idear nuevas resinas que sean mucho más sensibles a la luz para así trabajar más rápido. Otras nuevos procesos desarrollados son aquellos para mejorar la calidad así como la resistencia de la piezas creadas con impresión 3D. Algunos laboratorios trabajan implementando tratamientos térmicos posteriores a la impresión, los cuales fortalecen los productos terminados.

Pero los avances no solo se dan a nivel químico, mientras que los científicos trabajan en idear formas más inteligentes de imprimir en resinas, los ingenieros están superando los límites de las aplicaciones de la impresión 3D. Así lo demuestra el primer puente peatonal de hormigón impreso en 3D del mundo. Este puente fue realizado por investigadores del Instituto de Arquitectura Avanzad de Cataluña en Barcelona, y fue instalado en el parque Alcobendas cerca de Madrid en 2016, contando con 12 metros de largo. Imprimiendo segmentos separados que posteriormente son conectados, la producción de puentes así como de casas mediante impresión 3D podría ser una idea no tan descabellada para un futuro. El proceso es mucho más económico y eficiente, además de que ayudaría a reducir la huella de carbono del concreto.

Materiales como hormigón, el acero inoxidable y otros metales están siendo probados para calcular su potencial para ser impresos en 3D en lugar de fundirse, sin embargo aún hacen falta más pruebas de resistencia, ya que los metales impresos no tienen la misma durabilidad que los metales no impresos.

La impresión 3D ha evolucionado bastante en los últimos 20 años. Lo que inició como un truco sorprendente y algo nunca antes visto, ahora es una practica estándar para algunas empresas. ¿Qué nuevas maravillas traerá la impresión 3D en los próximos años?

nature.com