Impresión en 3D


Fuente: PX


La impresión 3D o fabricación aditiva, su nombre técnico, es una de las tecnologías más prometedoras desde los años 80 y 90, cuando se desarrolló por primera vez.


Fue creada por el profesor de ingeniería mecánica del MIT Emanuel Sachs. Inventó un proceso conocido como impresión por chorro de aglutinante, en el que un cabezal de impresión por chorro de tinta "deja caer selectivamente un material aglutinante líquido en un lecho de polvo, creando un objeto tridimensional capa a capa". Sachs bautizó este proceso con el nombre de impresión 3D, recordando a su padre, un editor, y sus visitas a las imprentas durante su infancia.


La impresión 3D evolucionó hasta convertirse en el campo conocido hoy como fabricación aditiva, que incluye diversas tecnologías de producción por capas. Este campo se ha disparado en las últimas tres décadas y la producción de innumerables productos podría verse afectada en el futuro.


La creación de prototipos y el modelado han sido una de las aplicaciones de éxito más explotadas de la impresión 3D, una verdadera revolución.


“Ahora puedes crear docenas de diseños en CAD, introducirlos en una impresora 3D y en cuestión de horas tienes todos tus prototipos", añade Maria Yang, profesora de ingeniería mecánica y directora del Laboratorio de Ideación del MIT. "Te da un nivel de exploración del diseño que simplemente no era posible antes.”


Pero todavía hay que superar una serie de obstáculos, como la generalización de las costosas impresoras 3D industriales.


Otro obstáculo es la adaptación de las tecnologías 3D a las características de los distintos materiales.


John Hart, director del Laboratorio de Fabricación y Productividad del MIT, se ha centrado en un proceso compatible con las 3D, la "extrusión", en la que el plástico se funde y se expulsa a través de una boquilla en un cabezal de impresión, a las nuevas tecnologías. El resultado ha sido una nueva impresora, 10 veces más rápida que las existentes. Esto permite imprimir un engranaje en 5-10 minutos en lugar de 2 horas.


La impresión de metales es un asunto diferente, ya que es esencial un control de calidad preciso. Los objetos metálicos impresos en 3D pueden agrietarse fácilmente y presentar defectos debido a los grandes cambios de temperatura que sufren durante el proceso. La búsqueda de soluciones pasa por integrar el control de calidad en las impresoras y realizar simulaciones avanzadas que permitan predecir los problemas.


El colega de Hart, Nicholas Xuanlai Fang, trabaja en las fronteras de la tecnología y aplica ésta a escala nanométrica. Como doctorando, estudió una forma más eficiente de producir los microsensores y las microbombas que se utilizan para la administración de fármacos.


Antes de la impresión 3D se tardaban años en conseguir unas pequeñas plaquetas. Aplicó la precisión de la tecnología óptica a la impresión 3D (estereolitografía) con resultados sorprendentes. Entre ellos se encuentran


una nueva clase de metamateriales impresos en 3D mediante microestereolitografía de proyección. Estos materiales están compuestos por estructuras y geometrías complejas. A diferencia de la mayoría de los materiales sólidos, los metamateriales no se expanden con el calor ni se encogen con el frío.


En el extremo opuesto de la escala encontramos los intentos de utilizar la impresión 3D para construir casas. Una tecnología que se utiliza desde hace tiempo en China. Recientemente una pareja holandesa ha sido la primera en mudarse a una casa impresa en 3D en Europa.


La impresión 3D también se está considerando para futuros asentamientos en otros planetas. El proyecto Marsha, diseñado por AI Space Factory y avalado por la NASA, es una estructura impresa en 3D con aspecto de colmena, destinada a la superficie de Marte.


Preocupaciones éticas


Existen preocupaciones muy reales sobre los artículos no deseados que se pueden imprimir fuera del control gubernamental utilizando impresoras 3D. Por ejemplo, en 2013, un anarquista de Texas imprimió la primera pistola funcional del mundo, lo que despertó una gran preocupación que no ha hecho más que crecer, ya que estas armas son indetectables por los detectores de metales tradicionales y pueden imprimirse en casa o en pequeños talleres.


El futuro de la impresión 3D


Consideramos que es muy probable que en las próximas décadas, digamos para 2030, la impresión 3D altere la cadena de valor de muchas industrias.


A medida que las impresoras 3D evolucionan y se generalizan, la producción de muchos artículos puede migrar a centros de impresión locales, al menos en el mundo desarrollado. Es probable que el valor se traslade al proceso de diseño, y que los clientes compren los diseños existentes, los adapten a sus necesidades específicas, y los lleven a un centro de impresión cercano (o más bien los envíen por Internet), para su recogida o entrega. De este modo, la cadena de valor se acortará considerablemente. ¿Quién se beneficiará en última instancia? ¿Ha demostrado la tecnología un poder real para producir más puestos de trabajo de los que destruye? ¡Bienvenidos al futuro!


Harry Costin


Fuentes

https://news.mit.edu/2019/new-era-3d-printing-0516

Consultado el 5 de julio de 2021

https://www.dezeen.com/2021/05/14/seven-3d-printed-houses-around-world/

Consultado el 5 de julio de 2021

https://thespaces.com/ai-space-factory-designs-homes-for-planet-mars/#:~:text=Research%20and%20architecture%20studio%20AI,been%20endorsed%20by%20the%20agency.

Consultado el 5 de julio de 2021




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