Impresoras 3D: convierten archivos virtuales en prototipos reales

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Impresora 3D: Es una máquina que realiza réplicas de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador, descargado de internet o recogido a partir de un escáner 3D.

Esta tecnología de impresión surgió con la idea de convertir archivos de 2D en prototipos reales o 3D. Comúnmente se ha utilizado en la prefabricación de piezas o componentes, en sectores como la arquitectura y el diseño industrial. En la actualidad se está extendiendo su uso en la fabricación de todo tipo de objetos, modelos para vaciado, piezas complicadas, alimentos, prótesis médicas (ya que la impresión 3D permite adaptar cada pieza fabricada a las características exactas de cada paciente), etc.

El origen de la impresión 3D

El origen de la impresión 3D se remonta a 1976, cuando se inventó la impresora de inyección de tinta. Tras algunas adaptaciones y avances sobre el concepto de la inyección de tinta transformaron la tecnología de impresión con tinta a impresión con materiales.

Es en 1984 que se dan los hechos que propiciaron el nacimiento de la impresión 3D como industria. Durante los años de 1980 se crearon las primeras patentes y empresas. Así nacieron oficialmente las tecnologías de impresión 3D SLA, SLS y FDM.

Charles W. Hull, conocido como Chuck Hull (Clifton, Colorado, 12 de mayo de 1939) es el inventor del proceso de imágenes sólidas conocido como estereolitografía (impresión 3D), la primera tecnología comercial para la creación de prototipos rápidos, y del formato de archivos STL.

Hull definió a la estereolitografía como un método y aparato para crear objetos sólidos, a través de la “impresión” sucesiva de capas delgadas, una encima de otra, de material curable mediante radiación ultravioleta. En la patente de Hull, un rayo concentrado de luz ultravioleta es enfocado sobre una superficie donde se deposita desde un depósito un líquido fotopolímero. El rayo de luz, moviéndose bajo el control de una computadora, dibuja cada capa del objeto sobre la superficie del líquido. Dondequiera que el haz golpee la superficie, el fotopolímero polimeriza, reticula y cambia a estado sólido.

Un software avanzado de Diseño Asistido por Computadoras que descompone matemáticamente el modelo de computadora del objeto en una gran cantidad de capas delgadas. El proceso luego construye el objeto capa por capa comenzando con la capa inferior, en una elevación que se reduce ligeramente después de la solidificación de cada capa.

¿Qué es la impresión 3D?

Detail of a 3D printer printing with a yellow ABS filament

La impresión 3D es el proceso en el que secuencialmente se acumula material en una cama o plataforma por diferentes métodos de fabricación, tales como polarización, inyección de aporte, inyección de aglutinante, extrusión de material, cama de polvo, laminación de metal, depósito metálico.

Modelos comerciales:

  • Sinterización láser, donde un suministrador va depositando finas capas de polvo de diferentes metales (acero, aluminio, titanio…)
  • Estéreo-litografía, donde una resina fotosensible es curada con haces de luz ultravioleta, produciendo su solidificación.
  • Compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos.

Según el método empleado para la compactación del polvo, se pueden clasificar en:

  • Impresoras 3D de tinta: utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo. El uso de una tinta permite la impresión en diferentes colores.
  • Impresoras 3D láser: Es un láser que transfiere energía al polvo haciendo que se policrome. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas pormenorizadas se solidifiquen.

Una vez impresas todas las capas solo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará en futuras impresiones.

Fuentes:

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