La impresión 3D, el futuro a nuestro alcance

¿Qué es la impresión 3D?, ¿cómo funciona?, ¿cuáles son sus principales ventajas y limitaciones?, ¿qué materiales usar? En 3D Town te respondemos todas estas preguntas. Veremos cómo la impresión 3D se compara con la fabricación tradicional y las ventajas que ha brindado a los diseñadores de productos para la fabricación de prototipos. ¡Empecemos!

Introducción a la impresión 3D

La impresión 3D es una de las tecnologías más revolucionarias de los últimos años, capaz de transformar la manera en que fabricamos productos y prototipos en diversas industrias. Este proceso, que alguna vez fue exclusivo de laboratorios y grandes corporaciones, se ha democratizado, poniendo la tecnología al alcance tanto de empresas como de aficionados. Hoy en día, se utiliza en sectores tan variados como la medicina, la arquitectura, la automoción, e incluso en el arte.

¿Qué es?

La impresión 3D es un método de fabricación aditiva en el que un objeto físico se construye capa por capa a partir de un modelo digital. A diferencia de los métodos de fabricación tradicionales, que suelen depender de la sustracción de material (como el corte, el mecanizado CNC o el tallado) o de la formación de material (moldeo por inyección), la impresión 3D añade material solo donde es necesario. Esto se logra mediante la extrusión o solidificación de material, ya sea plástico, resina o metal, según el tipo de tecnología de impresión utilizada.

El resultado es un proceso mucho más rápido, que permite la creación de formas complejas y personalizadas, con precisión, rapidez y sin desperdiciar grandes cantidades de material, lo que lo hace además económico.

¿Cómo funciona?

La mejor manera de describir cómo funciona la impresión 3D es compararla con una impresora de inyección de tinta normal: primero creamos el archivo computarizado, cualquiera que sea su forma. Una vez que el archivo está listo, lo subimos a la impresora a través de la computadora y luego presionamos el botón ‘IMPRIMIR’. Después, la impresora inyecta la tinta a través de una boquilla sobre el papel. Pasado un ciclo de impresión, el resultado final es una representación bidimensional del archivo digital.

Con la impresión 3D, también necesitas cargar un archivo digital en la impresora. En vez de tinta, estas impresoras utilizan filamentos. Y, la otra diferencia principal, es que la impresión 3D tiene que pasar por muchos ciclos de impresión, o capas, para producir un objeto físico.

Como puedes ver, en la teoría, la inyección de tinta y la impresión 3D son muy similares. Las principales diferencias están en los materiales utilizados, los ciclos de impresión adicionales y el tipo de archivo que se puede imprimir.

Historia

La impresión 3D tiene una historia fascinante que se remonta a los años 80, cuando se conocía como “tecnología de creación rápida de prototipos” (RP). El proceso comenzó con la invención de la estereolitografía (SLA), un método revolucionario que permitía crear prototipos de manera más rápida y eficiente. Desde entonces, la impresión 3D ha evolucionado constantemente, impulsada por innovadores como Charles Hull, quien patentó la primera impresora 3D en 1986.

Si te interesa conocer más detalles sobre los pioneros, avances y las primeras aplicaciones de la impresión 3D, puedes leer nuestro artículo completo sobre la historia de la impresión 3D, donde exploramos los momentos clave de su evolución hasta la actualidad.

Tipos de impresión 3D

La impresión 3D ha evolucionado a lo largo de los años y existen diversos métodos para crear objetos tridimensionales, cada uno con sus propias ventajas y aplicaciones. Desde la popular tecnología de Modelado por Deposición Fundida (FDM) hasta procesos más avanzados como el Sinterizado Selectivo por Láser (SLS), la elección del método adecuado dependerá de las necesidades específicas del proyecto.

Para una descripción más detallada, puedes leer nuestro artículo detallado sobre tipos de tecnologías de impresión 3D, donde profundizamos en las características de cada tipo y sus aplicaciones actuales.

Materiales utilizados para imprimir en 3D

La elección del material es crucial para obtener los mejores resultados en cualquier proyecto de impresión 3D. Desde plásticos comunes como el PLA y ABS hasta materiales más especializados como fibras de carbono o rellenos metálicos, las posibilidades son amplias. La selección adecuada depende del uso final del objeto, sus propiedades mecánicas deseadas y el tipo de impresora 3D utilizada.

Para conocer más sobre las opciones de materiales disponibles y descubrir cuál es el más adecuado para tu proyecto, te invitamos a leer nuestro artículo sobre materiales para impresión 3D. Ahí detallamos los materiales más populares y sus aplicaciones en la impresión 3D moderna.

Ventajas y desventajas de la impresión 3D

La impresión 3D ofrece ventajas como la personalización rápida y económica, ya mencionado antes, y la reducción de desperdicios gracias a la fabricación bajo demanda. Sin embargo, también presenta desventajas, como la velocidad de impresión relativamente lenta y el costo de materiales y equipos especializados. A continuación, exploraremos en detalle estos pros y contras.

Ventajas

Una de las grandes ventajas que ofrece la impresión 3D es que no se requieren herramientas especiales (como por ejemplo, una herramienta de corte con cierta geometría o un molde). Con este proceso la pieza se fabrica directamente en la plataforma de impresión, inyectando material capa por capa, lo que resulta muy práctico para la fabricación.

El proceso de impresión 3D siempre comienza con la creación de un archivo .stl. El software de la impresora divide este modelo en capas delgadas bidimensionales, pasando a ser un arhcivo que luego se convierte en un conjunto de instrucciones en lenguaje de máquina (código G) para que la impresora las ejecute. Esto, mezclado con la forma en la que funcionan las impresoras 3D, permite poder obtener piezas impresas con geometrías muy complicadas, las cuales, con otros procesos de fabricación, quizás sería muy complicado conseguir o incluso imposible. Este sin duda alguna es un excelente beneficio de la impresión 3D. 

Por otro lado, debido a que los materiales utilizados para la impresión 3D varían según el proceso, las piezas producidas pueden tener una amplia gama de propiedades físicas específicas, que van desde objetos transparentes hasta la dureza de los metales. Y es que el plástico es, por mucho, el material más común en el rubro, pero también se puede imprimir en 3D con materiales metálicos.

Desventajas

Una de las desventajas que puede tener la impresión 3D delante otros procesos de fabricación es el tiempo de impresión que pueden tener las piezas. Dependiendo del tamaño y del tipo de impresora, el proceso puede llegar a tomar desde 4 hasta 18 horas, e incluso días si se trata de impresiones muy detalladas.

Por otra parte, es importante destacar que las piezas impresas en 3D rara vez están listas para usar una vez terminado el proceso. A menudo requieren algún tipo de trabajo posterior para lograr el nivel de acabado superficial deseado o los encastres entre las piezas, por lo que suelen requerir un trabajo manual adicional para lograr llegar al resultado esperado.

Avances en las impresiones 3D

Hasta ahora hemos detallado las bases de la impresión 3D, sin embargo esto es solo el comienzo. La forma en que funciona una impresora 3D ha variado en muy poco tiempo, abriendo la posibilidad a varios tipos de procesos. Por ejemplo, las impresoras FDM de escritorio funden filamento plástico y lo colocan en la plataforma de impresión a través de una boquilla (como una pistola de pegamento controlada por computadora de alta precisión). Pero, las grandes máquinas SLS industriales utilizan un láser para fundir (o sinterizar) capas delgadas de polvos metálicos o plásticos, lo que aumenta las posibilidades asociadas al tipo de piezas que se pueden crear con el proceso de impresión 3D.

Puedes ver mucho más de los avances en la impresión 3D en nuestros artículos sobre noticias 3D.

En conclusión, ¡con la impresión 3D nuestra imaginación es el limite! Si tienes alguna consulta puedes usar nuestro formulario de contacto o dejar un comentario más abajo. Recuerda seguirnos en nuestras redes sociales para mantenerte al tanto de nuestras creaciones.