31 de March de 2013 11:52

Capa por capa se producen prototipos de tres dimensiones

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Desde hace más de una década se experimenta con la fabricación de objetos tridimensionales a partir de la agregación de capas de materiales diversos que se van adhiriendo entre sí a medida que se producen.

Como cada capa se crea usando la técnica de las impresoras convencionales, sólo que con plástico y otros materiales en vez de tinta, la técnica de fabricación progresiva se ha denominado Impresión 3D.

Con más de 10 años de historia, las particulares impresoras ya se usan en diversos campos, pero la aplicación más popular está del lado del diseño industrial y artístico. Resulta mucho más eficiente enviarle a un cliente el prototipo de un automóvil, de una bicicleta o de cualquier objeto industrial, que remitirle un conjunto de ilustraciones y planos.

El interés por esta forma de fabricación, rápida y precisa se ha venido desplazando a empresas más pequeñas, emprendedores y entusiastas del diseño, con la aparición de modelos de impresoras más económicas, así como el uso creciente de materiales más baratos.

El primer paso para fabricar un objeto es tener su representación digital en tres dimensiones. Los programas de diseño en 3D permiten concebir el objeto desde cero o generar un modelo a partir de un escaneo o digitalización de un objeto existente.

El software que controla la impresora genera entonces una serie de cortes transversales del modelo digital y con esta información es que se instruye a la máquina para que genere las diferentes capas.

La impresora 3D construye el objeto capa por capa, usando uno de varios métodos. Se puede depositar una capa de polvo, que luego se solidifica en algunas áreas con el empleo de un líquido aglomerante.

Se pueden usar también rayos láser, fundir polvo cerámico, metal o vidrio en áreas seleccionadas. De manera alterna, un plástico líquido puede salir de los cabezales de la impresora para acumular material en áreas seleccionadas ó puede usarse luz para endurecer regiones específicas de una capa de gel fotosensible. Algunas impresoras pueden usar más de un material en cada capa o aplicar tintas para producir objetos coloreados.

Mandíbula salvadora. En noviembre de 2011, una paciente de 84 años de edad, recluida en un hospital de Ámsterdam por una severa infección del hueso de la mandíbula inferior, debía someterse a una riesgosa y complicada operación de reconstrucción, por lo que el equipo médico hizo una apuesta muy audaz: implantarle una mandíbula de titanio.

Una empresa especializada en la construcción de objetos de titanio asumió el reto de la “impresión de la prótesis”, a partir de una tomografía computarizada, usando polvo de titanio para cada capa y el uso de calor para la solidificación. La prótesis, idéntica al hueso original, tenía los orificios y pliegues necesarios para conducir los nervios y adherir los músculos.
El proceso completo, desde el envío de la tomografía hasta la recepción de la prótesis fue de cuatro horas, y la recuperación muy rápida y exitosa.
El ejemplo pone de manifiesto la enorme utilidad de la impresión 3D en el campo de la salud, pero la fiebre por estas particulares impresoras ha permeado a todas las áreas de fabricación, a la creación de artículos de arte, incluso a la extravagante idea de fabricación de alimentos a partir de insumos como proteínas vegetales, en formatos personalizados.
Otro campo con gran potencial es el de la fabricación de prendas de vestir con estos métodos, lo cual reviviría, con métodos modernos, la costumbre casi desaparecida de tener en casa una máquina de coser.

Alcance masivo. Mientras que es posible adquirir impresoras para fabricar pequeños objetos, por precios en torno a 1.000 dólares, hay proveedores como Shapeways o Thingiverse que han reunido millones de diseños disponibles en línea y reciben órdenes de impresión de objetos. Los usuarios pueden escoger un diseño existente o realizar y compartir uno propio.

Las empresas incorporan nuevos materiales a su portafolio como vidrio, metales y otros. Shapeways ofrece la fabricación de joyas de plata siguiendo el diseño propuesto por los clientes.

MyRobotNation.com se especializa en robots 3D. Ofrece un software de diseño en su página web para que los niños conciban y ordenen sus propias creaciones.

En el evento CES en Las Vegas, la compañía 3D Systems acaparó la atención con una impresora 3D denominada Cube, destinada a los usuarios del hogar, con un precio de 1.300 de dólares.

Los analistas de la floreciente industria proyectan que en menos de 2 años estarán disponibles las unidades de fabricación para hobbystas y emprendedores por menos de USD 500.

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