Las impresoras 3D están siendo una nueva revolución tecnológica al alcance de toda clase de usuarios. Este tipo de tecnología no es nueva, pero es ahora cuando su uso se está democratizando gracias a sus competitivos precios.
Al igual que las impresoras de tinta llevan al papel impreso las palabras escritas en nuestro ordenador personal, las impresoras 3D son capaces de llevar al mundo real las piezas dibujadas en nuestros dispositivos.
Es decir que con una impresora 3D serás capaz de hacer realidad los objetos creados por tu mente, lo que la convierte en una poderosa herramienta.
En este artículo vas a poder conocer cómo se lleva a cabo este proceso, desde que imaginas el objeto hasta que lo sostienes en tu mano. También descubrirás los tipos de impresoras 3D que existen y cual es el apropiado según la pieza que desees crear.
Así mismo podrás ver que es lo que se puede hacer con una impresora 3D a día de hoy y cuáles son los materiales utilizados según el objetivo final de la pieza a realizar.
¿Qué es una impresora 3D?
Una impresora 3D es una máquina capaz de crear piezas tridimensionales a partir de un diseño creado en un programa CAD, o diseño asistido por ordenador.
Dichos diseños pueden hacerse partiendo de cero desde una idea o plano y dibujando la pieza en uno de los múltiples software CAD existentes. Obviamente el manejo de estos programas requiere de un aprendizaje previo, aunque cada vez son más sencillos e intuitivos y un manejo fluido de los mismos te permite hacer diseños para soluciones reales de tu día a día.
Una gran ventaja para los usuarios que quieran experimentar con una impresora 3D es que existen webs con miles de diseños subidos por usuarios aficionados a la impresión 3D y están disponibles para su descarga y posterior impresión, todo ello de manera gratuita. A lo largo del artículo te dejaré los enlaces a para que puedas echar un vistazo a la cantidad de diseños a los que puedes acceder
Incluso existen escáners y aplicaciones de escaneado para móviles que permiten copiar un objeto ya existente para poder crearlo con tu propia impresora 3D.
Actualmente también hay servicios de impresión 3D profesionales que pueden hacer realidad la pieza que quieras crear, muy útil si quieres fabricar un objeto y no dispones de impresora 3D.
¿Cómo funciona una impresora 3D?
Existen diferentes tipos de impresoras 3D según la tecnología que utilizan. En este apartado te explicaré el funcionamiento de las impresoras más usadas a nivel de usuario, las FDM o fuel deposition modeling, por sus siglas en inglés y las impresoras 3D de resina.
Impresoras 3D FDM
Este tipo de impresoras 3D utilizan material plástico enrollado en una bobina y mediante un sistema de empuje con un motor, conocido como sistema de extrusión, impulsan el filamento plástico hacia un fusor o Hot-end que calienta el material a una temperatura determinada hasta fundirlo.
Antes de explicarte el proceso quiero plantearte un ejemplo para que puedas imaginarlo de una manera muy simple: piensa en una pistola de pegamento caliente, la cual se calienta y funde el pegamento mientras tú mueves la pistola dirigiendo el pegamento hacia donde quieres que caiga. De esta manera pero de forma mucho más precisa es como trabaja una impresora 3D FDM.
El material fundido sale por una boquilla que deposita el material sobre la base de la impresora, y mediante una serie de movimientos regidos por un software de corte, la impresora va dibujando la pieza mientras el material va cayendo y solidificándose al enfriarse.
La siguiente pregunta sería entonces: ¿y que es un software de corte? Es un programa de ordenador que genera un código (código G) de programación de control numérico, y es este código el que la impresora lee para saber qué movimientos debe realizar en cada momento y a qué velocidad ha de hacerlo.
Mientras la impresora va ejecutando el programa, el sistema de extrusión se mueve y el material una vez fundido va saliendo por la boquilla y una vez colocado en la base se enfría. De esta manera la impresora va depositando una capa encima de la otra y creando la pieza.
Cuanto más precisa es una impresora 3D menos se aprecian las capas de material plástico y mayor calidad visual tiene la pieza.
Lo cierto es que aunque te pueda parecer complejo si nunca has oído hablar de estos conceptos, no es necesario saber sobre control numérico o programación, así como tampoco dibujar en un programa CAD para poder imprimir piezas en 3D, en realidad sólo con descargar el archivo de la pieza que quieres hacer y pasarlo a la impresora 3D puedes ya empezar a imprimir sin demasiada dificultad.
Obviamente en función de la complejidad del proyecto a realizar habrás de aprender ciertas habilidades tanto en el manejo del software como en el ajuste de los componentes de la impresora, todo depende de hasta donde quieras llegar.
La variedad de este tipo de impresoras es enorme y así mismo sus precios, que varían desde menos de 200 euros en los casos de impresoras 3D económicas para principiantes, hasta los miles de euros de las impresoras 3D profesionales.
Algunas características como la estabilidad del conjunto de la impresora y la precisión que ofrecen sus componentes mecánicos, así como otras funcionalidades, son las responsables de esta variedad de precio.
Impresoras 3D de Resina – SLA o DLP
El proceso de creación de los diseños en el software y los archivos utilizados son los mismos que en las impresoras FDM, pero la tecnología usada por este tipo de impresoras 3D es diferente. En este caso el material usado es una resina sensible a la luz que se deposita en el tanque de la impresora.
La impresora utiliza un láser o haz de luz que solidifica el material sobre el que se proyecta, mientras tanto la base de la impresora sube y va sacando la pieza del tanque a la vez que se van acabando las capas.
En este vídeo puedes ver de manera rápida como trabajan y de lo que son capaces este tipo de impresoras:
Este tipo de impresoras son bastante más precisas que las FDM y apenas se aprecian imperfecciones.
El problema principal es que este tipo de resinas suelen ser tóxicas, aunque respetando unas medidas básicas de seguridad y manteniendo la impresora en un lugar ventilado no hay peligro en su manejo.
Debido a su alta calidad y precisión las impresoras 3D de resina suelen usarse en el sector de la joyería y el dental. Existen incluso empresas especializadas que ofrecen servicios de impresión 3D con este tipo de tecnología para clínicas dentales.
Aunque estas impresoras suelen ser caras, actualmente pueden encontrarse en el mercado algunos modelos baratos, que si bien no tienen todas las funcionalidades de las máquinas profesionales, con ellas puedes crear piezas de gran realismo en tu propia casa.
Si quieres saber más sobre este tipo de impresoras y las precauciones a tomar en su manejo puedes leer este artículo.
¿Qué se puede hacer con una Impresora 3D?
La cantidad de usos que tienen las impresoras 3D es casi infinito, desde objetos cotidianos como un soporte para tablet o móvil, hasta prótesis médicas para sustituir partes del cuerpo humano como brazos o piernas.
Para los aficionados al deporte y al diseño existen modelos de piezas para poder montar tu propia bicicleta impresa en 3D. En este modelo en concreto, puedes descargar desde Thingiverse las piezas de las uniones de los tubos y después montar los tubos, ruedas y el resto de componentes como si de una bici comercial se tratara. Quizá no sea tan resistente como las que puedes encontrar en webs de bicicletas especializadas, pero sin duda será difícil coincidir con alguien que use una igual.
Algo impensable hace unos años pero que ahora es una realidad, es la impresión de viviendas con impresoras 3D, en este caso el material que usan es cemento y el tamaño de la estructura de la máquina es enorme, pero el funcionamiento de la impresora es el mismo que el de una FDM normal.
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Incluso últimamente ya se están empezando a usar impresoras 3D en el sector alimenticio para crear platos con ellas. Ese tipo de impresoras 3D lo que hacen es utilizar alimentos ya preparados para ese fin e imprimirlos para dar forma al plato. Puede que en la actualidad todavía veamos esta forma de cocinar como algo lejano o futurista, pero quizá en unos años se convierta en un electrodoméstico más en nuestra cocina:
En cuanto al tipo de piezas que puedes descargar e imprimir desde tu propia casa con una impresora 3D, la variedad es ilimitada. Casi cualquier cosa que puedas imaginar puedes imprimirla con una impresora 3D dentro de unos límites lógicos. Aquí puedes ver algunos ejemplos que puedes descargar sin coste alguno para su impresión:
Puedes pinchar en la imagen para ir a la web donde descargar el archivo
Materiales usados por una impresora 3D
La variedad de materiales que puede usar una impresora 3D es muy grande y la elección de uno u otro dependerá del uso que le vayas a dar a la pieza que quieras crear.
Tanto los filamentos plásticos usados en impresoras FDM como las resinas tienen diferentes propiedades que deberás tener en cuenta antes de decantarte por uno u otro.
Algunos materiales ofrecen mayor dureza o resistencia mecánica, así como otros pueden ser más flexibles o con mayor resistencia al deterioro por la exposición la luz solar o agentes externos.
El material más usado es el PLA, Ácido Poliláctico, que es un plástico biodegradable con el que suele resultar sencillo conseguir una buena calidad de impresión, además es un material relativamente barato y que ofrece buenas prestaciones.
Existen otros como el ABS que ofrecen más dureza, pero es más complicado obtener buenos resultados.
Así mismo existen materiales solubles en agua que se degradan al introducirlos en dicho líquido. Este tipo de material es usado en una impresora 3D como soporte para el material principal en la realización de piezas complejas, en este vídeo puedes ver el proceso:
También pueden usarse materiales flexibles para otras creaciones que requieran esta característica, como por ejemplo estas zapatillas :
Cómo elegir una impresora 3D
Si estás pensando en adquirir una impresora 3D para tu empresa u hogar puede que hayas visto multitud de modelos y te sea difícil elegir entre el mar de posibilidades que existen.
Es normal que así sea y por eso voy a darte algunas directrices a seguir antes de tomar una decisión, para lo cual primero deberías hacerte las siguientes preguntas:
¿Qué uso le voy a dar a mi impresora 3D?
Si va a ser un uso esporádico y vas a entretenerte haciendo tus propias pruebas y creaciones con la intención de aprender, te recomiendo que empieces por un modelo económico pero fiable, entre los 150 y los 300 euros hay una amplia gama de posibilidades donde elegir, en este artículo puedes ampliar información.
¿Qué calidad necesito?
En función del acabado visual y el uso al que vayan destinadas puede que necesites una impresora muy precisa.
Para piezas con una acabado muy fino suelen usarse impresoras de resina, pero igualmente existen múltiples impresoras FDM con excelente calidad de impresión y acabado superior.
También hay multitud de impresoras dirigidas al sector industrial, capaces de crear piezas de gran calidad y velocidad de impresión, ambos factores cruciales en el entorno productivo:
Para saber si es más adecuado para ti adquirir una impresora FDM o una de resina, piensa que las piezas de las impresoras de resina requieren un post-procesado y algunas precauciones en el uso de las resinas. Por su parte las impresoras FDM requieren una curva de aprendizaje mayor.
Cada tipo de tecnología tiene sus ventajas e inconvenientes pero en general las impresoras de resina suelen ser usadas para creaciones que requieren un acabado superior, por su parte las impresoras FDM suelen tener un volumen de impresión mayor y algunas tienen la posibilidad de imprimir en varios colores o varias piezas a la vez.
¿Qué tamaño tendrán las piezas que haga?
En una impresora 3D suelen poder hacerse mejoras a la mayoría de modelos pero una característica que no podrás modificar es el tamaño máximo de las piezas que puede hacer.
Este tamaño viene determinado por el volumen de impresión, que es las medidas de ancho x largo x alto de la base de la impresora. Tenlo en cuenta antes de decidir.
¿Qué presupuesto tengo?
Te recomiendo empezar fijando un presupuesto máximo antes de empezar a buscar una impresora 3D, ya que ante la infinidad de modelos que hay, haciendo esto podrás ceñirte a un rango menos amplio.
Evidentemente si la precisión que necesitas es alta o el volumen muy grande tendrás que ser realista haciendo el presupuesto, porque será difícil encontrar impresoras baratas que cumplan estos requisitos y si eliges mal puede ser una pérdida de dinero.
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Técnico en mantenimiento + Certificación fabricación aditiva: impresión 3D
Aficionado a la tecnología y al gaming desde finales de los años 90, probando cada gadget y aparato electrónico que sale en el mercado desde que recuerdo.
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