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¿Qué es la impresión 3D? Comprender la tecnología que está cambiando la forma en que fabricamos objetos cotidianos

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  • La impresión 3D crea objetos sólidos a partir del proceso aditivo de capas de plástico, metal, madera, fibras sintéticas y más.
  • Puede imprimir en 3D sus propios diseños usando un programa digital o descargar planos listos para usar de Internet.
  • La tecnología de impresión 3D seguirá cambiando la forma en que fabricamos objetos, pero no sin preocupaciones éticas, legales y medioambientales.
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La tecnología de impresión 3D está cambiando la forma en que fabricamos todo, desde juguetes y ropa hasta tejido humano.

El proceso de impresión de un objeto tridimensional se conoce como fabricación aditiva. Un programa de computadora le dice a la impresora dónde aplicar capas delgadas de materiales para construir un objeto sólido.

Tipos de tecnologías y procesos de impresión 3D

La tecnología de impresión 3D se remonta a principios de la década de 1980, cuando el inventor japonés Hideo Kodama usó la luz ultravioleta para endurecer los plásticos y crear un objeto utilizando esta tecnología aditiva.

Años más tarde, el estadounidense Scott Crump desarrolló el tipo de impresión 3D más común en la actualidad, conocido como modelado por deposición fundida (o FDM), en el que el termoplástico se calienta hasta convertirse en líquido y luego se aplica capa por capa. Esto es lo que se ve más comúnmente en bancos de trabajo y escritorios de oficina.

Charles Hull, cofundador de 3D Systems, fue uno de los inventores detrás de la aplicación de impresión 3D conocida como estereolitografía, que utiliza procesos fotoquímicos.

Sin embargo, Kodama, Crump y Hull no fueron los únicos en desarrollar métodos de impresión 3D.

Estas son algunas de las otras formas de impresión 3D que se utilizan hoy en día:

  • Sinterización selectiva por láser (SLS) derrite polvos de nailon en un plástico sólido duradero. El acabado no es hermoso, pero sí increíblemente funcional, y es útil para diseños de prototipos con «bisagras» y «ajustes a presión».
  • PolyJet puede imprimir objetos en 3D con múltiples colores y materiales. La flexibilidad hace que este proceso sea más costoso y no ideal para diseños de plástico más simples.
  • Procesamiento de luz digital (DLP) endurece los polímeros utilizando un proyector de luz, en lugar de un láser UV. Eso le permite construir una capa completa de un objeto a la vez, lo que aumenta la velocidad de construcción.

El metal tiene sus propios métodos para la impresión 3D, todos para diferentes aplicaciones:

  • Sinterización directa de metal por láser (DMLS) es útil para crear piezas individuales ornamentadas. Eso lo convierte en una opción para aplicaciones médicas y diseños livianos. Este método se usa a menudo junto con la fundición de metal más tradicional para crear un objeto final o un diseño de prototipo.
  • Fusión por haz de electrones (EBM) emplea bobinas electromagnéticas para sobrecalentar polvo metálico en el vacío al imprimir.

Cómo funciona la impresión 3D

El proceso de impresión 3D se trata de aplicar capas una por una, pero cada objeto impreso en 3D comienza como un plano tridimensional en un programa de computadora.

Puede crear su propio diseño en software como Maya, Blender o ZBrush. También puede descargar un diseño listo para usar de Thingiverse o CGTrader.

Una vez que tenga su modelo, puede ejecutarlo a través de una cortadora como Cura, un programa que toma el archivo y crea un código de miles de capas para indicar a la impresora cómo imprimir.

Luego, debe configurar su impresora, elegir la calidad de la impresión y la configuración correcta del material. Desde allí, puede cargar su archivo cortado a la impresora con una unidad USB, una tarjeta SD o un programa como OctoPrint. Luego, la impresora comienza el proceso aditivo, a veces lento, de aplicar el material capa por capa.

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La impresión 3D utiliza códigos para imprimir miles de capas que componen un objeto.
Imágenes Cavan / Getty Images

Para qué se utiliza la impresión 3D

Si puede soñar con un objeto, especialmente si es de plástico, es probable que pueda imprimirlo en 3D. Piense en juguetes, joyas, maquetas, fundas para teléfonos, moldes y más. Hay algunos diseños particularmente divertidos, que incluyen una guitarra impresa en 3D, un telar y una escultura intrincada hecha con una combinación de vidrio y nailon fusionados con un láser.

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Es posible imprimir en 3D casi cualquier objeto, desde floreros hasta guitarras.
WLADIMIR BULGAR/SCIENCE PHOTO BIBLIOTECA/Getty Images

La impresión 3D ha evolucionado más allá de sus orígenes en plásticos para imprimir metales, caucho, madera, telas sintéticas y resina cerámica. Los órganos humanos funcionales impresos en 3D siguen siendo un trabajo en progreso, pero los científicos dicen que está en nuestro futuro.

Debido a que la fabricación aditiva es más económica y rápida que los métodos tradicionales como el moldeado o la escultura, se está volviendo popular tanto en la fabricación como en las artes. Las posibilidades son prácticamente infinitas, pero las impresoras 3D no son máquinas perfectas. De hecho, hay muchas preocupaciones.

Las impresoras 3D introducen problemas éticos

Las impresoras 3D usan mucha energía y dispersan partículas de plástico ultrafinas en el aire que se pueden inhalar. Estas emisiones nocivas son comparables a un cigarrillo encendido en el interior.

En un momento en que las personas están tratando de frenar el uso de plásticos, las impresoras 3D son solo una tecnología más que depende de ellas. Esa es una preocupación ambiental para todos los ecosistemas, pero particularmente para nuestros océanos que ya están en dificultades y actualmente están llenos de microplásticos.

Hace años, la noticia de la primera pistola impresa en 3D provocó un frenesí en los medios, y las personas que crean armas imposibles de rastrear siguen siendo un problema de seguridad.

Legalmente, no hay respuestas claras sobre quién es responsable cuando un objeto impreso en 3D daña a alguien porque el diseñador del modelo, el fabricante de la impresora 3D y la persona que imprimió el objeto a menudo son entidades diferentes. Determinar quién es responsable de posibles lesiones y muertes es un nuevo dilema.

Además, el uso de la tecnología de impresión 3D en el campo médico para tejidos 3D introduce una serie de preocupaciones éticas y morales similares a las conversaciones de décadas sobre la investigación con células madre y la edición de genes.

Se mire como se mire, tenemos a nuestra disposición una herramienta radicalmente poderosa que cambia la forma en que hacemos y obtenemos las cosas. Todavía no sabemos lo que significa para nuestro futuro.

Dónde puedes usar una impresora 3D

Si bien tener su propia impresora 3D y el software y los materiales necesarios puede ser demasiado costoso para las necesidades de una persona, las impresoras 3D públicas son cada vez más comunes, especialmente si vive en un área urbana.

Hay cosas como laboratorios y tiendas de impresión 3D. Puedes enviar un diseño y recogerlo en cuestión de días. Algunas grandes tiendas como Staples también hacen impresión 3D.

Si eres estudiante, es posible que tengas servicios de impresión 3D en tu escuela. Su biblioteca local también puede ofrecer impresión 3D.

Pero si no puede encontrar nada cerca, puede pedir un objeto impreso en 3D en línea a un servicio como Protolabs o Fictiv.

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