Historia de las Impresoras 3D
Año 1983
Chuck Hull, un inventor destacado en el campo de la óptica iónica, idea el primer método de impresión 3D: la estereolitografía.
Año 1988
La compañía 3D Systems, fundada por Chuck Hull, comercializa las primeras máquinas de impresión estereolitográficas.
Años 1988 – 1990
Se desarrollan nuevos métodos de impresión:
la impresión por deposición de material fundido (fused deposition modelling o FDM).
la impresión por láser (selective laser sintering o SLS).
Año 1990
Scott Crum, que había concebido el método de impresión FDM, establece la empresa Stratasys para la comercialización de su invento.
Año 1993
Un grupo de estudiantes del MIT concibe la impresión 3D por inyección.
Dos años más tarde, en 1995, inician la venta de los primeros equipos basados en esta tecnología a través de la compañía 3D Systems, creada en 1988 por Chuck Hull.
Año 2005
El Dr Bowyer, de la Universidad de Bath, Reino Unido, desarrolla la primera máquina 3D autorreplicante: la RepRap, que supone un salto adelante en la normalización y acceso a las impresoras tridimensionales.
Año 2009
La empresa Organovo ingenia la impresora 3D MMX Bioprinter, la primera capaz de fabricar tejidos orgánicos.
PARA MÁS INFORMACIÓN: http://www.impresoras3d.com/breve-historia-de-la-impresion-3d/
Impresoras 3DUna impresora 3D es una máquina capaz de realizar "impresiones" de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. Surgen con la idea de convertir archivos de 1d en prototipos reales o 3D. En la actualidad son utilizados para la matricería a o la prefabricación de piezas o componentes, en sectores como la arquitectura y el diseño industrial. Resulta más común el de las prótesis médicas, donde son ideales, dada la facilidad para adaptar cada pieza fabricada a las características exactas de cada paciente.
Los modelos comerciales son actualmente de dos tipos:
de compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos.
de adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas.
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: un láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimeriza. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifique.
Una vez impresas todas las capas sólo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se utilizará en futuras impresiones.
Impresoras 3D de Tinta
En el caso de las impresoras de tinta, el polvo composite utilizado puede ser a base de escayola o celulosa (el más común es el de escayola). El resultado es bastante frágil, por lo que conviene someter la pieza a una infiltración a base de cianocrilato o epoxis para darle la dureza necesaria. Las piezas hechas con polvo de celulosa pueden infiltrarse con un elastómero para conseguir piezas flexibles. La ventaja es que es un método más rápido y económico, aunque las piezas son más frágiles.
En el caso de las impresoras de láser, al acabar el proceso de impresión, debe esperarse un tiempo para que el material acaba de polimerizarse. Después ya se puede manipular la pieza.
La ventaja es que las piezas son más resistentes, aunque el proceso es más lento y más costoso.
5. Impresoras que inyectan polímeros
Otra tecnología de impresión 3D funciona inyectando resinas en estado líquido y curándose con luz ultravioleta. Se trata de fotopolímeros de base acrílica con diferentes propiedades físico-mecánicas: variedad de flexibilidades, elongación a rotura, resistencia, colores, etc. Se caracteriza por su precisión y acabado de superficie, lo que hace que su aplicación en matricería resulte muy adecuada. Las piezas están totalmente curadas al terminar la impresión y no hay tiempo de espera, aunque hay que retirar soportes de impresión con un chorro de agua a presión. Esta tecnología ha sido la primera en lograr inyectar dos materiales diferentes en una misma impresión, permitiendo la creación de materiales digitales con propiedades "a la carta". La ventaja de esta tecnología son piezas de gran calidad, aunque resulta algo más costosa.
ESCÁNER EN 3D
Un escáner 3D es un dispositivo que analiza un objeto o una escena para reunir datos de su forma y ocasionalmente su color. La información obtenida se puede usar para construir modelos digitales tridimensionales que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Desarrollados inicialmente en aplicaciones industriales (metrología, automóvil), han encontrado un vasto campo de aplicación en actividades como la arqueología, arquitectura, ingeniería, y entretenimiento (en la producción de películas y videojuegos).
FUNCIONALIDAD
El propósito de un escáner 3D es, generalmente, el de crear una nube de puntos a partir de muestras geométricas en la superficie del objeto. Estos puntos se pueden usar entonces para extrapolar la forma del objeto (un proceso llamado reconstrucción). Si la información de color se incluye en cada uno de los puntos, entonces los colores en la superficie del objeto se pueden determinar también.
Los escáneres 3D son distintos a las cámaras. Al igual que éstas, tienen un campo de visión en forma de cono, pero mientras una cámara reúne información de color acerca de las superficies dentro de su campo de visión, los escáneres 3D reúnen información acerca de su geometría. El modelo obtenido por un escáner 3D describe la posición en el espacio tridimensional de cada punto analizado.
Si se define un sistema esférico de coordenadas y se considera que el origen es el escáner, cada punto analizado se asocia con una coordenada φ y θ y con una distancia, que corresponde al componente r. Estas coordenadas esféricas describen completamente la posición tridimensional de cada punto en el modelo, en un sistema de coordenadas local relativo al escáner.
Para la mayoría de las situaciones, un solo escaneo no producirá un modelo completo del objeto. Generalmente se requieren múltiples tomas, incluso centenares, desde muchas direcciones diferentes para obtener información de todos los lados del objeto. Estos escaneos tienen que ser integrados en un sistema común de referencia mediante, un proceso que se llama generalmente alineación, y que transforma las coordenadas locales de cada toma en coordenadas generales del modelo. El proceso completo que va de las tomas individuales a un modelo completo unificado define el flujo de captura de modelo 3D.
DATO IMPORTANTE:
IMPRESIÓN 3D
La impresión 3D es un grupo de tecnologías de fabricación por adición donde un objeto tridimensional es creado mediante la superposición de capas sucesivas de material.1 Las impresoras 3D son por lo general más rápidas, más baratas y más fáciles de usar que otras tecnologías de fabricación por adición, aunque como cualquier proceso industrial, estarán sometidas a un compromiso entre su precio de adquisición y la tolerancia en las medidas de los objetos producidos. Las impresoras 3D ofrecen a los desarrolladores de producto, la capacidad para imprimir partes y montajes hechas de diferentes materiales con diferentes propiedades físicas y mecánicas, a menudo con un simple proceso de montaje. Las tecnologías avanzadas de impresión 3D, pueden incluso ofrecer modelos que pueden servir como prototipos de producto.
Desde 2003 ha habido un gran crecimiento en la venta de impresoras 3D. De manera inversa, el coste de las mismas se ha reducido.2 Esta tecnología también encuentra uso en los campos tales como joyería, calzado, diseño industrial, arquitectura, ingeniería y construcción, automoción y sector aeroespacial, industrias médicas, educación, sistemas de información geográfica, ingeniería civil y muchos otros.
IMPRESORAS DISPONIBLES
Hoy en día lo más parecido que tenemos a una impresora 3D es en España, la3D UP! Plus, la cual permite imprimir lo que necesites, pero es bastante limitada, la cual sólo permite la creación de elementos con un tamaño máximo de 120 x 120 x 120 mm utilizando bobinas de plástico ABS de 1.75 mm. Esta impresora 3D tiene un precio de 1445 euros, estando acompañada de una bobina de plástico ABS blanco de 700 gramos y porque ayudará a imprimir lo que necesitemos.
Además que las empresas más grandes de muebles y maderas ya están implementando tecnología avanzada con las impresoras 3D. Esto quiere decir que con tan solo un clic las inmensas impresoras 3D construirán mesas, sillas, roperos, placares, ratoneras, etc. ¿Te lo imaginas?
Se espera que en el año 2016 nos encontremos con impresoras empresariales capaz de imprimir cualquier cosa imaginable a un precio inferior de los 2000 dólares (1560 euros), sólo quedará esperar y ver cómo afectará al mercado crearnos nuestros propios chasis de PCs, fundas para móviles, repuestos para el coche/moto/bicicleta, monturas para gafas, y cualquier cosa que se te pase por la mente y seas capaz de plasmar en un software de edición de imágenes.
Ventajas de las impresoras 3D:
Muchos negocios se verán ampliamente favorecidos, como por ejemplo los joyeros, ya que al poder imprimir en cera la impresora 3D, al hacer anillos, simplemente realizan el molde en un archivo y el dispositivo tecnológico los imprime. También, para los diseñadores industriales esto es otra gran ventaja porque al crear un objeto industrial, lo pueden ver en un prototipo de plástico.
Podemos hacer réplicas de objetos que necesitemos. Por ejemplo si estamos diseñando un producto mecánico para vender, y tenemos una polea pero necesitamos otra igual, podemos crearla. Esta es solo una de las tantas aplicaciones que se le puede dar a una impresora 3D. O si se nos ha roto una pieza de un objeto, podemos crearla para arreglarlo.
Una clara ventaja a futuro, es que a pesar de que ahora se pueden realizar objetos con plástico, cera y goma, probablemente en un tiempo más otros materiales estarán involucrados y el abanico de productos que se podrán hacer cambiará bastante la forma de vivir tal como la conocemos.
Probablemente las empresas en vez de tener un sistema de automatización de procesos para llevar a cabo un producto comercial, pondrán en juego las impresoras en 3D para reducir los costos en cuanto a maquinarias, y para que los productos no tengan errores en cuanto a diseño ya que los podrán corregir con la computadora.
Desventajas de las impresoras 3D:
La gran desventaja es que los precios son muy elevados. Las impresoras 3D están por alrededor de 3500 dólares. Pero en un futuro, esto podrá cambiar ya que los costos de los artefactos de la tecnología suelen bajar a medida que el tiempo pasa y ya se vuelven obsoletos o viejos dentro del mercado.
Otra gran desventaja es que, así como muchas compañías se van a ver beneficiadas, muchas se van a ver perjudicadas ya que sus negocios se pueden llegar a perder. Por ejemplo, las empresas que diseñan y producen juguetes, o artículos para la decoración del hogar, entre otros.
Una desventaja (pequeña a comparación de las demás antes mencionadas) es que un artículo o prototipo se producirá o imprimirá en 3 dimensiones en alrededor de unas 2 horas (este valor es aproximado y depende de la impresora 3D en particular).
Usos más populares
Partes del cuerpo humano
Aunque sea difícil de creer, se han logrado imprimir partes del cuerpo humano del tamaño preciso que necesita el paciente, hechas de un material compatible con el tejido orgánico en caso de necesitar el reemplazo de ciertos órganos dañados.
Ejemplo de aquello es el caso de Kaiba Gionfriddo, bebé de seis semanas de edad que nació con un defecto en su tubo bronquial izquierdo que le impedía respirar correctamente, para lo cual se imprimió una tráquea artificial que despejar sus vías respiratorias. Esto le salvó la vida y un año después de la operación, el bebé aún respira sin problemas.
Por otro lado, es más común ver la fabricación de prótesis para discapacitados fáciles de implantar, como piernas plásticas, orejas postizas,cubiertas para la cara en caso de heridas profundas e incluso trozos de huesos que se insertan bajo la piel y tienen un tamaño personalizado según cada necesidad.
11. Usos básicos: juguetes y figuras
Como es de esperar, lo más simple de imprimir son figuras de una sola pieza de tamaño pequeño y en torno a ello, se ha formado un interesante mercado de juguetes que se adaptan a los deseos de cada niño.
Porque de tener las herramientas y el conocimiento apropiado – o recurriendo a alguien con los elementos --, los padres pueden crear juguetes exactamente del gusto de sus hijos, variando desde pequeñas figuras de un cuerpo simple hasta estructuras más complejas y grandes formadas por varias impresiones de menor tamaño.
Vestimenta hecha a la medida
Quizás la tela sea el elemento más cómodo para vestir, sin embargo, esto no ha detenido la innovación en el campo de la moda utilizando la impresión 3D creándose modelos hechos a la medida de cada persona como vestidos, camisetas y hasta ropa interior, la que resulta ser de un plástico rígido difícil de ocupar.
Pero esto no fue obstáculo para la actriz y bailarina Dita Von Teese, quien utilizó un vestido a cuerpo completo impreso según sus medidas corporales, incluso inspirando el diseño en la sucesión matemática de Fibbonaci sólo para hacer las cosas más interesantes y demostrar las posibilidades artísticas de este método.
Carcasas para teléfonos móviles
El sueño de muchos usuarios de teléfonos móviles es la personalización al máximo de sus dispositivos, labor en la que hoy las impresoras 3D pueden llegar a cumplir una interesante función gracias a sus posibilidades.
Como es de imaginar, el diseño personalizado de carcasas o cubiertas traseras es uno de los usos inmediatos que se pueden alcanzar, lo que algunas empresas como Nokia promueven activamente para que los clientes logren formas, colores y figuras a su medida.
Para esto, la compañía finlandesa entregó vía Internet y al dominio público los planos para fabricar la carcasa trasera del equipo Lumia 820, siendo posible modificarla a placer para luego insertarla sin problemas de encaje en el moderno smartphone.
Comida con diseños novedosos
Además de elementos rígidos y permanentes de plástico, también se pueden modelar estructuras temporales como postres y dulces formados con una impresora 3D, lográndose diseños artísticos imposible de hacer a mano.
Así, una compañía de Estados Unidos llamada The Sugar Lab ofrece diversos postres hechos de agua y azúcar endurecida, comenzando un negocio de comida de lujo de gran aspecto y que cautiva con éxito el interés de los consumidores.
Fusiles de guerra y pistolas de mano
Viendo el lado menos amable de la tecnología, también se pueden imprimir rifles de asalto por USD$30 o pistolas de mano cuyos planos circulan libremente por Internet, obligando a los legisladores norteamericanos a empujar una reforma para la ley de armas de EE.UU.
Al haberse masificado la presencia de impresoras 3D y bajado su precio considerablemente (un modelo básico puede llegar a costar USD$2.000), se abren las puertas para la fabricación indiscriminada de esta clase de artefactos, situación peligrosa considerando que la distribución de armas tradicionales actualmente es regulada por la ley.
Cámaras de fotos
Por USD$30, un diseñador creó una cámara fotográfica cuyas piezas fueron impresas en 3D. No es la mejor cámara del mundo y requiere de algunas piezas que no se pueden imprimir, pero resulta interesante para quienes quieran experimentar con la fotografía. Con el tiempo, quizás se logren versiones todavía más interesantes.
Referencias
Wikipedia
Youtube
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