Por qué habrá una impresora 3D en cada hogar

Hace 10 años que comenzó a desarrollarse una de las iniciativas tecnológicas que mayor capacidad ha demostrado para cambiar el panorama de la tecnología a nivel mundial en la historia reciente. Se trata del proyecto RepRap, una impresora 3D concebida para ser autorreplicable y promovida, dentro del movimiento Open Source, con el objetivo de lograr la colaboración de muchas personas en su desarrollo. El resultado no ha podido ser mejor hasta el momento. Lo que comenzó en el año 1983 cuando el inventor Chuck Hull desarrolló el primer método de impresión 3D llamado estereolitografía, se ha popularizado ahora gracias al trabajo realizado por Adrian Bowyer, profesor de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Bath en Reino Unido, y creador de RepRap.

reprap

RepRap nace con la idea de crear la primera máquina autorreplicante de uso general de la humanidad. Esta idea se materializa como una impresora 3D libre capaz de imprimir objetos plásticos. Como muchas de sus partes están hechas de plástico y la máquina puede imprimir esas partes, RepRap puede autorreplicarse haciendo un nuevo equipo de sí misma, un equipo que cualquier persona puede ensamblar si cuenta con el tiempo y los materiales. Esto también significa que si tiene un RepRap puede imprimir un sinfín de cosas útiles, y también puede imprimir una RepRap para un amigo. La tercera iteración del diseño dió lugar al modelo Prusa, gracias al cual ha sido posible la popularización a nivel social y empresarial de la Impresión 3D en la que ahora nos encontramos. La liberación del código fuente y los diseños de Prusa ha facilitado que muchas empresas hayan podido lanzarse a comercializar impresoras 3D, lo cual ha permitido que se pueda acceder a esta tecnología de una forma cómoda y económica. Es el caso de la empresa española BQ quien desde hace un tiempo comercializa el modelo Prusa i3 Hephestos con un precio de 500 euros, bastante asequible para las empresas que quieran empezar a introducirse en el mundo de la impresión 3D o incluso para las personas denominadas “makers” a las que les gusta diseñar y fabricar sus propios productos, lo cual se ha llegado a convertir en un importante movimiento social que va a tener una interesante proyección en el futuro.

Sobre estas bases se asienta uno de los fenómenos tecnológicos más importantes del momento y que más utilidades puede ofrecer de cara al diseño, fabricación y reparación de objetivos, hasta el punto de que podría llegar a cambiar por completo la forma en la que compramos y consumimos los objetos habituales de nuestro día a día. Veamos a continuación las utilidades que actualmente está ofreciendo la impresión 3D y cómo podemos aprovecharlo tanto a nivel particular como a nivel de negocio.

Razones para el éxito que está logrando la Impresión 3D

1. Movimiento Open Source: una de las palancas que más ha ayudado al desarrollo de las tecnologías de Impresión 3D y su posterior popularización, ha sido la decisión tomada por RepPap de liberar su diseños y códigos de funcionamiento bajo licencia GNU, lo cual incentivó a muchas otras personas y empresas a colaborar para extender el proyecto. Igualmente, las sinergias con otras iniciativas Open Source como el caso de Arduino, han sido muy importantes, pues, en muy poco tiempo, las impresoras 3D han logrado extenderse a todo tipo de lugares y actividades. Si no hubiese sido por esta decisión seguramente la evolución de las tecnologías de Impresión 3D habría sido mucho más lenta y no se habría producido un impacto tan importante a nivel social como el que ahora estamos presenciando.

2. Comunidad Maker: es impresionante ver cómo miles de personas se han lanzado a compartir conocimiento y colaborar en nuevos proyectos usando como herramienta las impresoras 3D y con el eje común de su pasión por crear nuevos productos con los que resolver sus propias necesidades o las de otras personas. Estas comunidades se han organizado tanto de forma presencial en los espacios de trabajo denominados Fab Lab y Makerspaces, como en comunidades online. En estas comunidades, de las cuales Thingiverse y MyMiniFactory son los principales exponentes, podemos encontrar una cantidad ingente de contenido de gran utilidad, como son los manuales de uso de impresoras 3D y los diseños de todo tipo de objetos compartidos para poder ser descargados e imprimidos por parte de los usuarios.

3. Crowdfunding: en parte como fruto de los dos puntos puntos anteriores y también gracias a lo bien que está funcionando la financiación colectiva para la puesta en el mercado de nuevos proyectos de hardware, hemos visto en los últimos años cómo un buen número de impresoras 3D y accesorios, han tenido éxito con sus campañas de crowdfunding. Algunos de estos productos los encontramos en la plataforma Kickstarter: The Micro  (3,4 millones de dólares), Tiko (2,9 millones de dólares), Flux (1,6 millones de dólares), The Buccaneer (1,4 millones de dólares) y LIX – The Smallest Circular 3D Printing Pen. Fuera de las plataformas de crowdfunding pero también recurriendo a la modalidad de preventa del producto nos encontramos con el proyecto Glowforge que asegura llevar recaudado más de 28 millones de dólares para fabricar su impresora 3D láser. Además la Impresión 3D también ha ayudado al propio crowdfunding ya que ha facilitado a muchas personas poder crear prototipos, de forma rápida y muy económica, de los productos para los cuales buscaban la financiación.

4. Versatilidad: poca gente podía haber imaginado que la Impresión 3D podría llegar a tener tanto recorrido en tan poco tiempo y eso que probablemente no hemos visto más que el comienzo de lo que esta tecnología puede llegar a suponer en el mundo industrial de cara a la fabricación de todo tipo de productos. Gracias a las impresoras 3D ha sido posible que miles de personas den rienda suelta a su imaginación para idear nuevas formas de fabricar productos, que hasta ahora sólo se podían fabricar a través de sofisticados procesos industriales, que en muchas ocasiones podían resultan caros y poco eficientes. La utilización de la Impresión 3D para crear productos de los más variados, como pueden ser prótesis, dulces, joyas, piezas industriales,… o componentes para construir todo tipo de objetos, como pueden ser piezas para vehículos, le ha dado una proyección impresionante a esta tecnología, que llegará a ser aún mayor al ritmo al que van bajando los precios de las impresoras y aumentando sus funcionalidades.

5. Nuevos Materiales: el desarrollo de nuevos materiales, que pueden ser utilizados con impresoras 3D también ha tenido una importante evolución y está ayudando a ampliar enormemente las posibilidades de utilización de la Impresión 3D para todo tipo de actividades y productos. ABS y PLA son los materiales más conocidos y utilizados, pero también se puede imprimir con otros materiales de tipo plástico como PET o Nylon. Además cada vez están apareciendo más tipos de materiales, al igual que nuevos tipos de extrusores, que permiten imprimir, por ejemplo, metales, cerámica o incluso madera. También vale la pena conocer el material Filaflex, desarrollado por la empresa española Recreus, como un filamento elástico fabricado a partir de un TPE con base de poliuretano y con aditivos que facilitan la impresión 3D. Gracias a este filamento se puede imprimir productos como calzado y ropa.

6. Nuevo sistema de fabricación: cuando la Impresión 3D comenzó a dar sus primeros pasos nadie podía imaginar que llegaría a los niveles de sofisticación que estamos comprobando en estos momentos. De forma que la Impresión 3D está dando lugar a la posibilidad de nuevos sistemas de fabricación que anteriormente eran imposibles de realizar. Es el caso de la fabricación de piezas articuladas o diseños muy complejos como los basados en celdas, que se están utilizando por ejemplo para la fabricación de huesos artificiales. Esto es posible gracias al sistema de trabajo de las impresoras 3D al imprimir por medio de capas, de forma que se pueden ir superponiendo, con gran precisión, hasta conseguir el objeto deseado y que no es posible realizar, de una única pieza, con otro método de fabricación.

10 utilidades que ofrece actualmente la Impresión 3D

1. Fabricación de Prótesis: Seguramente es una de las aplicaciones más espectaculares de la Impresión 3D y que mayor impacto está teniendo para mejorar la vida de las personas, sobre todo en lo que se refiere a la fabricación de prótesis de extremidades. Niños, adultos e incluso animales, se están viendo beneficiados por iniciativas como Open Hand Project y Enabling The Future, que buscan ayudar a las personas a acceder a prótesis personalizadas gracias al diseño y la Impresión 3D. Aunque las posibilidades de la Impresión 3D no se limitan a las prótesis de extremidades sino que se están utilizando también, por ejemplo, para sustituir huesos del tórax, de cadera o incluso el cráneo. Cuando además vemos que la impresión 3D la podemos combinar actualmente con la robótica, e incluso, a corto plazo, también con la Bioimpresión, las posibilidades del uso de estas tecnologías se amplifican de forma increíble. Pronto veremos que la sustitución de miembros del cuerpo y de órganos se convertirá en una de las mejores aplicaciones de la tecnología para mejorar la vida de las personas. A todo esto hay que añadir la impresión de prótesis dentales, que ha sido pionera en el uso de la Impresión 3D y está mostrando un importante desarrollo para mejorar y abaratar las técnicas que se utilizaban anteriormente en el mundo de la odontología.

2. Impresión de Comida: En España contamos con una de las empresas pioneras en la utilización de las tecnologías de Impresión 3D en el mundo de la alimentación. Se trata de la empresa Natural Machines, creadora de la impresora Foodini, que por ejemplo puede ser utilizada en hospitales en los que tiene una utilidad muy concreta ya que permite preparar la comida controlando muy bien las dosis y el valor nutricional de los productos. Una impresora que se presenta como una nueva generación de electrodomésticos que combina tecnología, comida, arte y diseño, y que se ha concebido para cocinar en casa sin tener que dedicarle tiempo, sin manchar la cocina y sin saber cocinar. Todo ello gracias a que Foodini ayuda a crear platos, salados o dulces, basados en ingredientes frescos, preparados antes de imprimir. Las primeras impresoras 3D de comida creadas por la empresa están pensadas para hoteles, restaurantes, hospitales y pastelerías, preparan el plato pero no lo cocina, pero la siguiente versión, que estará operativa en 2017, estará dirigida al consumidor doméstico, porque también cocinará. Las primeras Impresoras 3D creadas por la empresa tienen un coste de 4.000 dólares y están apareciendo en el mercado a lo largo de este año. La empresa ha sido fundada por Emilio Sepúlveda que ha contado con una inversión de 2 millones de euros para su desarrollo.

3. Bioimpresión: es la utilización de la impresión 3D para crear estructuras biológicas que se puedan implantar en el cuerpo humano. Uno de sus principales impulsores es la empresa Organovo creada por Gabor Forgács, quien ya trabaja en la utilización de la impresión 3D para generar órganos como el hígado y otros tejidos orgánicos como la piel. La empresa ha empezado a colaborar recientemente con L’Oréal USA Productions en una joint venture en la que Organovo aportará su tecnología Novogen Bioprinter y L’Oréal proporcionará su tecnología de obtención de células de la piel.  La compañía del sector de los cosméticos tendrá la exclusiva para utilizar los modelos de tejido de piel que se logren en esta investigación en el desarrollo, fabricación, pruebas, evaluación y venta de cosméticos sin receta médica, la belleza, la dermatología y productos de cuidado de la piel y suplementos nutracéuticos. Por su parte Organovo podrá utilizar los modelos de tejido de piel para las pruebas de eficacia ante posibles toxicidades de los medicamentos que fabriquen los laboratorios de investigación farmacéutica y para desarrollar y probar los tejidos trasplantados quirúrgicamente y terapéuticos, una línea en la que ya viene trabajando, como es el caso de la venta de tejido hepático que comenzó a comercializar en 2014.

La bioimpresión no se limita únicamente a la utilización de impresoras 3D sino que también se puede recurrir a otro tipo de dispositivos como el denominado Biopen que han desarrollado científicos del Hospital St. Vicent, en Melbourne, con el objetivo de ofrecer nuevas posibilidades para mejorar las intervenciones quirúrgicas. Se trata de un bolígrafo que imprime en 3D con un material derivado de la combinación de células madre y de un tipo de hidrogel, gracias al cual los cirujanos pueden reparar el cartílago de un paciente durante una operación. De esta forma se puede decir que el Biopen es una versión móvil de una impresora 3D, con el que el cirujano puede, por ejemplo, reparar un pequeño defecto en un cartílago con una una mayor precisión, ya que existe la posibilidad de avanzar poco a poco en lugar de colocar una pieza ya formada de golpe.

4. Impresión de Vehículos: las motocicletas eléctricas Volta son un fantástico ejemplo de cómo aprovechar la impresión 3D para la fabricación de componentes de productos, que hasta ahora tenían que ser producidos de manera industrial y ahora pueden hacerse de una forma mucho más rápida y económica gracias a las impresoras 3D. En el caso de Volta, la impresión 3D ha tenido dos funciones principales en todo el proceso de diseño. Por un lado, se ha usado para la validación de los diseños, realizando impresiones funcionales de algunas partes como guardabarros, cofre portacasco, frontal del faro, cúpula y otras piezas, lo cual ha servido para comprobar la ergonomía. Por otro lado, la Impresión 3D también ha facilitado el desarrollo final y poder realizar, por ejemplo, versiones especiales, sin necesidad de invertir en moldes de plástico. El mundo de las bicicletas también está teniendo una importante actividad en lo que a Impresión 3D se refiere, tanto para la fabricación de accesorios como para todo su desarrollo. Incluso ya se ha llegado a imprimir toda la carrocería de un coche con impresoras 3D, aunque a priori no parece la forma más adecuada de hacerlo, lo cierto es que la industria del automóvil va a ser una de las muchas que la tecnología de Impresión 3D va a ayudar a mejorar.

Una de las empresas más destacadas en lo que se refiere a la utilización de Impresión 3D de coches es Local Motors que gracias a la colaboración que realiza con la empresa Siemens tiene previsto poner a la venta este año el coche eléctrico impreso en 3D llamado LM3D. El objetivo de ambas empresas con este proyecto es producir coches de forma más rápida y económica, reducir el riesgo de fallos, permitir una mayor personalización en los productos y acabados, y también reducir el impacto ambiental gracias la utilización de materiales reciclables.

5. Impresión de Ropa y Calzado: si buscamos aplicaciones de la Impresión 3D que resulten llamativas, nos encontraremos con la posibilidad de poder imprimir ropa y calzado con impresoras 3D, lo cual ofrece novedades interesantes sobre todo desde la parte inicial del diseño y la posterior fabricación con nuevos materiales especiales, que no habían sido utilizados hasta el momento en el mundo de la moda. Son muchas las empresas y diseñadores de moda que se han lanzado a utilizar estas técnicas para mejorar su trabajo, como, por ejemplo, la empresa de material deportivo New Balance ha presentado su primera zapatilla impresa en 3D, creada en colaboración con la empresa 3DSystems. Gracias a la utilización de materiales especiales, la empresa ha conseguido mejorar la flexibilidad, durabilidad, fuerza y peso de las zapatillas, cuatro variables que resultan fundamentales para los corredores.

6. Impresión de Mobiliario: en la web IKEA Hackers podemos encontrar multitud de ideas sobre cómo complementar los muebles de IKEA con objetos impresos en 3D para darles una mayor utilidad o nuevas formas de uso. Es sólo un ejemplo de las múltiples utilidades que puede ofrecer la Impresión 3D aplicada al mundo del hogar, la decoración y el mobiliario. Ejemplos de ello son las colecciones de mobiliario realizadas por la empresa francesa Drawn y el diseñador Dirk Vander Kooij, que son capaces de imprimir muebles completos de una sola pieza usando distintos tipos de impresoras 3D.

7. Impresión de Juguetes: los juguetes están teniendo un papel muy relevante en el mundo de la Impresión 3D. Por un lado porque son objetos que encajan muy bien para este tipo de forma de fabricación, gracias a su tamaño, materiales y forma de utilización. Igualmente es importante el poder de decisión que suelen tener los niños a la hora de los productos que se compran en el hogar. Por lo tanto ante este contexto se están desarrollando impresoras 3D pensadas específicamente para ser usadas por los niños, como por ejemplo la creada por el fabricante de juguetes Mattel, de forma que puedan llegar a imprimir o reparar sus propios juguetes. Esta situación va a resultar muy positiva para el futuro de las tecnologías de la Impresión 3D ya que va a ayudar a su popularización, comenzando por aquellos que se muestran más receptivos a la adopción de las nuevas tecnologías. Si el mundo maker y aficionados a la informática ya se han lanzado a tener sus propias impresoras 3D, pronto veremos como muchas familias compran impresoras 3D motivadas por el interés de los niños para poder imprimir sus propios juguetes u otro tipo de productos, en función de sus intereses o necesidades concretas.

8. Impresión de Circuitos Electrónicos: la impresión de objetos que llevan integrados los circuitos electrónicos es una muestra de que la Impresión 3D aún tiene mucho recorrido de cara a presentar novedades que amplifiquen su utilidad. Voxel8 es una impresora que tiene la capacidad de imprimir objetos 3D con circuitos integrados. Esta impresora permite integrar componentes funcionales como un chip o un LED, dentro de una pieza que se está imprimiendo, parando la impresión en el momento justo para para poder colocar el componente que sea necesario y posteriormente continuar con la impresión de plástico. Algunas de sus posibilidades de trabajo pueden ser la creación de una placa base de un ordenador y la impresión de un dron funcional de cuatro hélices. La empresa ha sido creada en la Universidad de Harvard por la profesora Jennifer Lewis quien cuenta con 12 millones de dólares de inversión y el apoyo de la empresa Autodesk.

9. Impresión de piezas industriales: esta puede ser una de las aplicaciones más complejas de la Impresión 3D ya que requiere importantes medidas de seguridad, por ejemplo de cara a la aplicación en el mundo de la aeronáutica. Pero lo cierto es que la forma de imprimir piezas por capas por medio de una impresora 3D en metal ofrece una gran utilidad de cara a la fabricación de piezas pequeñas y complejas que eran muy caras de fabricar por medio de los procesos convencionales. General Electric y Airbus son empresas del sector aeronáutico que ya están aplicando en sus procesos productivos la Impresión 3D de metal y disponen de varias piezas impresas en 3D listas para lanzarse al mercado. Por ejemplo General Electric ya emplea esta tecnología para generar dos complejos componentes de motor de avión: una boquilla de combustible y un aparato para alojar los sensores de temperatura, además de piezas para un motor turbohélice. Los procesos de fabricación industrial aditiva generalmente incluyen una intensa fuente de calor, o un láser o un haz de electrones, que derrite los polvos metálicos capa a capa según instrucciones digitalizadas. Cuando las capas se solidifican dan lugar a la pieza de metal. La tecnología resulta especialmente útil para fabricar componentes complejos en cantidades relativamente bajas, porque desarrollar las herramientas necesarias para fabricarlas puede resultar muy caro.

10. Impresión de piezas de repuesto: una imagen que vale más que mil palabras

Impresoras comerciales más vendidas

Si llegados a este punto estás convencido de que quieres tener una impresora 3D, ya sea en tu casa o en tu empresa, aquí tienes una lista de las más vendidas

Sobre esta lista hay que tener en cuenta que Makerbot es la empresa que más impresoras 3D ha vendido hasta el momento, superando la cifra de 100.000 impresoras vendidas antes de abril de este año.

El papel de HP en el negocio de la Impresión 3D

¿Podría quedarse HP fuera del gran negocio que puede suponer la Impresión 3D? Por lo que sabemos, la intención de la empresa es no quedarse fuera de este sector y jugar un papel relevante en su futuro, pero la gran duda es si será capaz de lograr el liderazgo conseguido con la impresión en papel. Las primeras acciones de HP en el campo de la impresión 3D las hizo de la mano de Stratasys, pero esta alianza no llegó a dar los frutos esperados. Ahora la empresa lanza una nueva estrategia con la presentación de HP Jet Fusion 3D Printing Solution con lo que pretende revolucionar el diseño, el prototipado y la fabricación, de manera que se puedan imprimir piezas físicas de muy alta calidad hasta 10 veces más rápido y a la mitad de coste que los actuales sistemas de impresión 3D. La impresora HP Jet Fusion 3D 3200 está dirigida a prototipado y volúmenes pequeños de producción, con un coste a partir de 120.000 euros; y la  HP Jet Fusion 3D 4200 estará destinada a empresas con necesidades de producción más complejas. Estas impresoras estarán disponibles a finales de este año o principios del siguiente. Con estos productos, HP busca erigirse en el estándar de la industria, para lo cual también ha creado una plataforma abierta y se ha rodeado de partners como Siemens, Johnson&Johnson, BMW, Protolabs, Jabil, Autodesk Netfabb, Materialise y Shapeways. Además, prevé crear una tienda de aplicaciones de materiales 3D y ya está colaborando con partners certificados como Basf, Lehmann & Voss, Evonik y Arkema. Sin duda va a ser muy interesante comprobar con el tiempo cómo el gigante de las impresoras logra hacerse un hueco también en el negocio de la Impresión 3D.

Empresas españolas dedicadas al mundo de la impresoras 3D

BCN3D Technologies comenzó como un proyecto de la Fundació CIM, que ha trabajado durante más de 20 años en Rapid Prototyping y transferencia de conocimientos, para llegar a ser líder de la revolución tecnológica a nivel nacional e internacional destinada a acercar la fabricación digital al público general. Gracias a este trabajo no sólo se dedican a desarrollar impresoras 3D, sino que proporcionan a los usuarios los conocimientos y tecnología necesarios para desarrollarlas y realizar sus propias ideas.

LEON3D es un proyecto que nace en 2013 como resultado del auge del Movimiento Maker, una corriente en la que tienen cabida, tanto los aficionados que han hecho del “hazlo tú mismo” su lema, como las empresas que han sentado las bases para el nuevo tejido industrial de fabricantes. El objetivo de la empresa es aportar la solución óptima para cada cliente, y para ello ofrecen una amplia gama de productos relacionados con el mundo de la Impresión 3D, todos ellos desarrollados, diseñados y fabricados en España.

Tumaker es un proyecto liderado por el emprendedor en el ámbito de la tecnología Jon Bengoetxea. Cuenta con una gama amplia, desde la versión desktop Voladora NX, hasta la BigFoot, una propuesta de gran formato asequible, y que puede ser instalada en un aula, oficina, taller o fábrica de forma simple y sin complicaciones. Aunque no se prodiga en los medios y quizá sea algo desconocido para el gran público Español, Tumaker se ha convertido en una de las referencias en ayudar a las empresas en mejorar sus procesos por medio de la impresión 3D, y muestra de ello es que en apenas dos años cuenta con un parque que supera las 2.000 máquinas instaladas en España, Portugal, Francia y países del oriente medio. Y por otro lado, ha conseguido el respaldo en su accionariado de una gran empresa como CAF, uno de los líderes mundiales del mundo del ferrocarril. La tecnología de la empresa está orientada a profesionales y empresas que requieren de herramientas de calidad porque realizan productos de calidad. Por ello, más que una impresora 3D, Tumaker propone estaciones de impresión 3D. Dispositivos que incluyen la impresora 3D con un ordenador integrado y software y simulador profesional. Todo integrado y configurado para trabajar con la máxima productividad incluso conectado a la red. La mayoría de los componentes de los productos Tumaker están fabricados por empresas de referencia del País Vasco, que combinado con varios elementos de tecnología japonesa, da como resultado máquinas robustas y de gran calidad de fabricación, con un muy bajo mantenimiento. En este sentido cabe destacar que sus estaciones de impresión 3D incluyen la tecnología de cabezal Tumaker Dart Flux, especialmente diseñado para que el filamento fluya de forma óptima durante mucho tiempo, e imprima siempre como el primer día. Y por otro lado, Dart Flux es uno de los cabezales más ligeros del mundo siendo extremadamente preciso en sus desplazamientos. La tecnología Tumaker Dart Flux permite cambiar las boquillas de impresión en un instante y usar múltiples combinaciones para abordar diferentes estrategias de impresión según las necesidades de cada momento.

CLONDEX es una empresa basada en Extremadura y dedicada al desarrollo, creación y comercialización de tecnología de impresión 3D. Ofrece un servicio de diseño e impresión en 3D rápido y de calidad para una gran gama de productos como elaboración de maquetas, prototipos, reparaciones, piezas, decoración, etc. Actualmente trabajan con la comunidad como herramienta de difusión de esta tecnología y proporcionando una gran variedad de cursos formativos para diferentes ámbitos, edades y preparación. Además, realizan una labor de consultoría de fabricación aditiva para cualquier proyecto que pueda llevarse a cabo con la impresión 3D, asesorando sobre la tecnología o material a utilizar.

Zeus es una startup española que ha desarrollado su propio producto Zeus Crystal 3D printer y un escáner portátil, gracias al cual cualquier persona pueda convertir un objeto físico en un modelo digital en 3D gracias a su Smartphone, y a continuación imprimir el archivo utilizando una impresora 3D o introducirlo en animaciones. El precio del escáner es de 99 euros. Además cuenta con su propia plataforma online que incluye un motor de búsqueda de modelos 3D por forma, en el que es posible personalizar los modelos de forma automática insertando texto y seleccionando el tipo de fuente preferido.

Zetoff es una plataforma online que tiene el objetivo de hacer el modelado en 3D fácil y accesible para todos, en la que los usuarios pueden inspirarse en modelos predefinidos que personalizar fácilmente. La startup trabaja por conseguir la democratización real de la impresión 3D, para que los usuarios puedan beneficiarse plenamente de las ventajas que ofrece esta tecnología, de forma que puedan imprimir exactamente aquello que quieren, diseñado por y para ellos. Gracias a esta aplicación online se pueden crear y comprar modelos 3D de forma rápida y sencilla. Personas de todas las edades y sin ninguna experiencia previa en modelado 3D, y sin, ni siquiera, una impresora 3D, pueden crear sus diseños a partir de una plantilla y obtener el objeto que hayan diseñado, como, por ejemplo, su propia carcasa para smartphone personalizada.

Posibilidades de futuro que ofrece la Impresión 3D

Project Escher de Autodesk es una muestra de que aún nos queda mucho por ver en el mundo de la Impresión 3D y de que cuando las grandes empresas tecnológicas empiezan a interesarse por esta tecnología, el avance empieza a ser mucho más rápido e impactante. En el caso de este proyecto, el objetivo es que que, en lugar de imprimir piezas pequeñas, como suele ser lo habitual hasta el momento, se puede hacer que varias impresoras trabajen en paralelo, dentro de una misma máquina, para poder imprimir piezas de gran tamaño. De esta forma una línea de producción con impresoras trabajando en sincronía, permite afrontar trabajos de impresión en 3D a nivel industrial, lo cual permite también aumentar la velocidad de impresión de las piezas. Gracias al software desarrollado por Autodesk para Project Escher, se ha demostrado que es posible hacer trabajar varias impresoras de forma colaborativa, realizando incluso trabajos diferentes cada uno. Por ejemplo, mientras que una impresora imprime, otra puede dedicarse a eliminar impurezas.

Impresoras SLA: es una nueva generación de impresoras 3D que tiene a Carbon como uno de sus principales exponentes. La impresión SLA también se denomina Estereolitografía y utiliza un láser en un proceso en el cual se convierte un foto-polímero líquido en plástico sólido, capa por capa. Cada capa es diferente y un modelo 3D se produce sobre una placa perforada en el baño de foto-polímero. Esta tecnología apareció en la década de los 80 de la mano de la empresa 3Dsystems fabricante de las conocidas impresoras Cube y Cubex, entre otras. Hoy día el SLA permite imprimir en una gama de materiales bastante amplia, con buenas propiedades mecánicas. Muchas empresas lo utilizan para fabricar los moldes de silicona y hacer coladas al vacío de poliuretano.

Impresoras en movimiento: se trata de una iniciativa de la empresa Siemens que desde su laboratorio en Princeton, trabaja en desarrollar robots con forma de araña que extruyen plástico en lugar de seda, gracias a unas impresoras 3D portátiles. Los robots pueden trabajar juntos de forma autónoma para generar objetos sencillos. Gracias a esta nueva técnica de impresión 3D se puede lograr modularidad, flexibilidad y autonomía, lo cual abre un mundo de posibilidades para nuevas formas de fabricación. Los robots desarrollados por Siemens cuentan con cámaras 3D y escáneres láser para mapear su entorno, ya que necesitan poder localizar su ubicación con un alto grado de precisión para trabajar juntos de manera eficaz. Los robots están diseñados para trabajar incluso por turnos, de forma que cuando una araña se queda sin energía puede transmitir su información a otra que la reemplaza, y luego moverse para recargarse a sí misma. Actualmente esta tecnología es demasiado imprecisa para producir objetos complejos, pero poco a poco se volverá más sotisficada para poder llegarhabilitar las líneas de producción para generar pequeños lotes de productos complejos.

La impresora 3D de Disney que funciona como una fotocopiadora: el nuevo modelo de impresora 3D en el que se está trabajando desde Disney Research está pensado para no sólo imprimir modelos prefabricados por ordenador, sino que se puede utilizar utilizar un objeto real como modelo que copiar para el proceso.  De esta forma la impresora lleva incluído un escáner que permite a la impresora simular la función de fotocopiadora de objetos físicos. Colocando el objeto en una superficie especial de escaneado, la impresora podrá proyectar en tiempo real la forma sobre la resina contenida en un recipiente, imprimiéndose un objeto sólido idéntico al original. Para ello se utilizará el proceso de fabricación por fotopolimerización, mediante el uso de resinas endurecidas por luz, un sistema que permite que el objeto se pueda crear sin soportes de agarre y poder imprimir desde cualquier ángulo sin obstáculos, lo que garantiza mayor libertad en las formas. Gracias a este nuevo modelo de impresora Disney podría imprimir merchandising personalizado para los visitantes de sus parques de atracciones.

Impresión mediante ultrasonidos: se trata de una nueva tecnología de Impresión 3D que se está desarrollando en la Universidad de Bristol con el objetivo de poder imprimir materiales compuestos, que se utilizan en muchos productos de alto rendimiento tales como raquetas de tenis, palos de golf y aviones. Gracias a esta tecnología pronto será posible que una mayor variedad de objetos pueda imprimirse 3D en los hogares a bajo coste. En este nuevo método de impresión las ondas ultrasónicas se utilizan para colocar cuidadosamente millones de minúsculas fibras de refuerzo como parte del proceso de Impresión 3D, incrementando así  la resistencia de los productos fabricados. De esta forma las fibras que conforman el material crean un marco de refuerzo microscópico que da una mayor resistencia. Esta microestructura se establece usando un haz láser enfocado, que trata localmente la resina epoxi y a continuación imprime el objeto.

Impresión 4D: Skylar Tibbits es uno de los promotores de esta innovación en el campo de la Impresión 3D con la cual se está está creando un nuevo nivel de desarrollo al que han llamado Impresión 4D y en el que la cuarta dimensión es el tiempo. Esta tecnología emergente permite imprimir objetos que puedan cambiar de forma con autonomía o autoensamblarse con el paso del tiempo. Un ejemplo muy práctico del uso de esta nueva tecnología es la creación de una tubería impresa que puede expandirse o contraerse en función de cómo haya sido programada, por ejemplo, con el objetivo de ahorrar agua. La capacidad de estos materiales impresos con tecnología de impresión 4D, de modificar su estructura o función con el tiempo, es la razón por la que se los denomina materiales programables. En la Impresión 4D se pueden construir piezas formadas por múltiples materiales que tienen la capacidad de cambiar, por ejemplo, cuando se sumergen en agua o cuando cambia la temperatura del ambiente. Otra aplicación concreta de esta tecnología es la que se utiliza en la universidad de Harvard, en la que han desarrollado una nueva forma de imprimir en 4D, que utiliza un material compuesto de un gel combinado con pequeñas fibras de celulosa, cuya dureza y capacidad para modificar su tamaño dependen de su alineación. Gracias a esta forma de trabajo del material, es posible efectuar cambios en estructuras complejas, como por ejemplo permitiendo que los objetos puedan reaccionar al estímulo de la luz.

Robots que se autoreplican y autoreparan: el MIT trabaja en una nueva técnica que permitirá la impresión 3D simultánea de sólidos y líquidos, lo cual supondrá un gran paso en la robótica, ya que permitirá la impresión directa de mecanismos hidráulicos. Hasta ahora los líquidos han sido un reto para la Impresión en 3D. Son un componente esencial de la robótica, al estar presente en los dispositivos hidráulicos que usan una gran mayoría de dispositivos robóticos en movimiento. Hasta ahora, los enfoques que han pretendido la Impresión 3D y posterior adición de líquido siempre han requerido algún paso posterior, lo que hacía inviable usar la fabricación en línea mediante impresión 3D. Ahora los investigadores en Ciencias de la Computación del MIT y el Laboratorio de Inteligencia Artificial (CSAIL) han desarrollado la primera técnica de impresión 3D para robótica, capaz de imprimir materiales sólidos y líquidos al mismo tiempo, lo cual permitirá imprimir robots dinámicos en un único paso, usando una impresora 3D de las que ya existen, que admitan la inyección de tinta. Esta nueva tecnología de Impresión 3D diseñada por el MIT puede ser un primer paso para que veamos en un futuro cómo los robots son capaces de autoreplicarse y autorepararse.

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Una impresora 3D en la Estación Espacial Internacional: El 17 de noviembre de 2014 el astronauta de la NASA Barry “Butch” Wilmore, Comandante de la Expedición 42 a bordo de la Estación instaló la impresora 3D , y llevó a cabo la primera impresión de prueba de calibración. Basándose en los resultados de la impresión de prueba, el equipo de control de tierra envió comandos para efectuar un ajuste de la impresora para realizar una segunda prueba de calibración el 20 de noviembre. Estas pruebas verificaron que la impresora estaba en condiciones para las operaciones de fabricación. El 24 de noviembre, los controladores de tierra enviaron a la impresora el comando para hacer la primera impresión operativa: la placa frontal de un cabezal de impresión. Esto demostró que la impresora puede hacer piezas de recambio por sí misma y se abre la puerta para grandes avances en el mundo de la exploración espacial. En poco tiempo ya no será necesario enviar al espacio repuestos de maquinaria estropeada, sino que los repuestos podrán ser impresos in situ. Igualmente en el momento en el que se establezcan estaciones en el espacio, ya sea en la Luna o en Marte, veremos cómo las impresoras 3D juegan un papel fundamental  a la hora de fabricar todo tipo de objetos que ya no será necesario transportar hasta allí, con el importante ahorro que esto supone, sabiendo que lo que resulta más costoso en todo lo que tiene que ver con la exploración espacial es la energía necesaria para sacar las cosas de la tierra, al tener vencer la fuerza de la gravedad.

La NASA no es la única institución que trabaja para utilizar las tecnologías de impresión 3D en la exploración espacial, también hemos conocido recientemente que expertos del Instituto de Tecnología Verde e Inteligente de Chongqing y del Centro de Ingeniería para el Uso Espacial en China han desarrollado una impresora 3D con capacidad para imprimir piezas para naves espaciales. Duan Xianming, director del proyecto, asegura que  la nueva impresora ayudará al programa espacial chino en sus planes de construir una estación espacial hacia 2020, especialmente en las labores de reparación y mantenimiento en años posteriores, lo cual es esencial para futuras exploraciones del espacio exterior.

Pero aquí no acaban las posibilidades que en el futuro van a ofrecer las tecnologías de Impresión 3D. Para hacernos una idea de lo que está por venir vale la pena conocer las predicciones realizadas por Hod Lipson, el profesor de la Universidad de Columbia, que considera que la evolución de la fabricación aditiva atravesará tres fases y ahora nos encontramos en el final de la primera. El reto de esta etapa inicial ha sido conseguir imprimir en 3D cualquier forma imaginable. El objetivo ahora es mejorar las herramientas de diseño para que no limiten el potencial de la tecnología. La solución a este problema pasa por las herramientas de Inteligencia Artificial, que permitirán crear programas donde el usuario simplemente expondrá su necesidad y el software decidirá automáticamente en tiempo real qué diseño lo resuelve mejor. Además los robots diseñarán y fabricarán sus propios componentes basándose en sus experiencias previas. La segunda fase de evolución de esta tecnología estará basada en los materiales, donde la combinación de distintos componentes dará lugar a los llamados “metamateriales”. Combinar diferentes materiales en 3D permitirá explorar nuevas geometrías que cambiarán sus propiedades iniciales. Por ejemplo, un producto rígido impreso en 3D con una forma concreta puede convertirse en blando, lo cual ya ocurre en la naturaleza, y se podrá replicar gracias a la Impresión 3D. Finalmente se alcanzará una tercera fase de evolución de esta tecnología en la que será posible fabricar sistemas activos integrados, desde dispositivos electrónicos de consumo hasta músculos vivos, utilizando microprocesadores como material de impresión.

Y para terminar de tener una visión lo más amplia posible de las posibilidades de futuro que ofrece la Impresión 3D, vale la pena conocer el trabajo que realiza la arquitecta y diseñadora Neri Oxman explorando nuevas formas en las cuales las tecnologías de fabricación digital pueden interactuar con el mundo biológico. Para ello trabaja en la intersección de diseño computacional, fabricación aditiva, ingeniería de materiales y biología sintética. Su laboratorio en el MIT Media Lab  es pionero de una nueva era en la simbiosis entre microorganismos, nuestros cuerpos, nuevos productos e incluso los edificios. Una de las aplicaciones más espectaculares del trabajo de Neri Oxman consiste en el diseño de trajes espaciales creados a partir de bacterias que pueden llegar a actuar como fábricas de oxígeno, e incluso comida, para los astronautas que los utilicen. Este es tan sólo un ejemplo de las infinitas posibilidades que se abren, cuando las personas con talento, se dan cuenta de que ahora gracias a tecnologías como la Impresión 3D pueden llegar a hacer realidad cualquier cosa que se propongan.

Un comentario en “Por qué habrá una impresora 3D en cada hogar

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