IMPRESIÓN 3D

IMPRESIÓN 3D

• HISTORIA  

	1992 – FABRICACIÓN DE PROTOTIPOS CAPA POR CAPALa primera máquina de impresión 3D del tipo SLA (estereolitográfico) en el mercado, fue desarrollada por la empresa 3D Systems. El funcionamiento básico de esta máquina consiste en que un láser UV va solidificando un fotopolímero, un líquido con la viscosidad y color parecido al de la miel, el cual va fabricando partes tridimensionales capa por capa. A pesar de la imperfección, de sobra se demuestra que piezas altamente complejas podían ser fabricadas por la noche.
	1999 – ÓRGANOS DE INGENIERÍA TRAEN NUEVOS AVANCES EN MEDICINA El primer órgano criado en laboratorio que se implementó en humanos fue un aumento de la vejiga urinaria utilizando recubrimiento sintético con sus propias células. La tecnología utilizada por los científicos del Instituto de Wake Forest de Medicina Regenerativa, abrió las puertas al desarrollo de otras estrategias para los órganos de la ingeniería, el cual pasaba por la impresión de los mismos. Debido a que están fabricadas con células propias del paciente, el riesgo de rechazo es prácticamente nulo.
	2002 – UN RIÑÓN 3D EN FUNCIONAMIENTO Los científicos diseñan un riñón en miniatura completamente funcional y con la capacidad de filtrar sangre y producir orina diluida en un animal. El desarrollo llevó a la investigación en el Instituto de Wake Forest de Medicina Regenerativa el objetivo de imprimir los organos y tejidos con tecnología de impresión 3D.
	2005 – OPEN-SOURCE COLABORA CON LA IMPRESIÓN 3D EL Dr. Adrian Bowyer funda RepRap, en la Universidad de Bath, una iniciativa de código abierto para construir una impresora 3D que puede imprimir la mayoría de sus propios componentes. La visión de este proyecto es el de democratizar la fabricación de unidades de distribución de bajo coste RepRap a las personas de todo el mundo, lo que les permite crear productos a diario por su cuenta, imprimiendo con filamento pla, abs, etc.
	2006 – EL SLS Y LA PERSONALIZACIÓN EN LA FABRICACIÓN EN MASA Este año se construye la primera máquina del tipo SLS (Sintetización de laser selectivo) viable. Básicamente, este tipo de máquina utiliza un láser para fundir materiales en el proceso de impresión 3D. Este descubrimiento abre las puertas a la personalización masiva y a la demanda de fabricación de piezas industriales, y más tarde, prótesis. Ese mismo año, Object, un proveedor de materiales e impresoras 3D, crea una máquina con la capacidad de imprimir en multiples materiales, incluyendo polímeros y elastómeros. La máquina permite que una parte sea fabricada con una gran variedad de densidades y propiedades de material.
	2008 – LA PRIMERA IMPRESORA CON CAPACIDAD DE AUTO REPLICA. Tras su lanzamiento en 2005, el proyecto RepRap saca a la luz Darwin, la primera impresora 3D con capacidad de imprimir la mayoría de sus propios componentes, permitiendo a los usuarios que ya tienen una, hacer más impresoras para sus amigos o incluso reparar componentes de la suya.
	2008 – LANZAN SERVICIOS DE CO-CREACIÓN. Shapeways lanza una página web beta privada para ofrecer un nuevo servicio de co-creación entre la comunidad permitiendo que artistas, arquitectos y diseñadores presenten sus diseños en 3D como objetos físicos baratos.
	2008 – GRAN AVANCE EN LA PRÓTESIS. La primera persona que camina sobre una pierna de prótesis impresa en 3D, con todas las partes, rodilla, pie, etc, impresa en una misma compleja estructura sin ningún tipo de montaje. Este tipo de avances permiten que los fabricantes de prótesis realicen desarrollos a medida en el sector de las prótesis.
	2009 – KITS DE IMPRESORAS 3D DIY ENTRAN EN EL MERCADO. Industrias MakerBot, una compañía de hardware de código abierto para las impresoras 3D, comienza la venta de kits de montaje que permiten a los compradores fabricar sus propias impresoras 3D y productos.
	2009 – DE CELULAS A VASOS SANGUÍNEOS. Llega la bio-impresión, con la tecnología del Dr. Gabor Forgacs, que utiliza una bio-impresora 3D para imprimir el primer vaso sanguíneo.
	2011 – PRIMER AVIÓN IMPRESO EN 3D. Los ingenieros de la Universidad de Southampton diseñaron y planearon el primer avión impreso en 3D. Este avión no tripulado se construye en siete días, con un presupuesto de 7.000€. La impresión 3D permite que sus alas tengan forma elíptica, una característica normalmente cara que ayuda a mejorar la eficiencia aerodinámica y reduce al mínimo la resistencia inducida.
	2011 – PRIMER COCHE IMPRESO EN 3D. Kor Ecologic nos presenta Urbee, un prototipo de coche que trata de ser lo más eficiente posible con el medio ambiente, siendo toda su carrocería diseñada e impresa en 3D. Trata de ser un coche eficiente en cuanto a consumo de gasolina y en cuento a su coste de producción. Su precio oscilará entre los 12.000€ y 60.000€ siempre y cuando sea comercialmente rentable.

	2011 – IMPRESIÓN 3D EN ORO Y PLATA. La empresa materialise ha sido la primera empresa en ofrecer un servicio de impresión 3D de oro de 14 Kilates y plata de ley. Esta opción va a permitir abrir un nuevo mercado a los joyeros con diseños más económicos utilizando este material.
	2012 – PRIMER IMPLANTE DE PRÓTESIS DE MANDÍBULA IMPRESA EN 3D. Doctores e ingenieros holandeses trabajan con una impresora 3D especialmente diseñada por la empresa LayerWise, la cual permite imprimir prótesis de mandíbulas personalizadas. Este grupo ha podido implantar una mandíbula a una mujer de 83 años de edad que sufría una infección de hueso crónica. Esta tecnología se está estudiando más profundamente con el objetivo de poder promover el crecimiento de nuevo tejido óseo.

     

• FUNCIONAMIENTO:

Las impresoras 3D para crear un modelo físico de un diseño, lo que hace es ir creando capas de manera continua y sucesiva hasta la creación completa y exacta del diseño en sus 3 dimensiones ancho largo y altura. El proceso mediante el cual las impresoras crean estos objetos en capas, se denomina Proceso Aditivo. En la actualidad para ir de la mano con los avances tecnológicos en cuanto a impresoras 3D se refiere, se han creado accesorios que hagan cada vez más fácil este proceso de impresión, tales como los escáner 3D, que permiten escanear un objeto en todas sus dimensiones e imprimirlo de manera inmediata e idéntica al otro.

• MATERIALES: 

A diferencia de las impresoras tradicionales que usan cartuchos de tinta los materiales que se utilizan para imprimir en una impresora 3D, pueden ser distintos y varían al igual que el precio impresión 3D, según sea el objeto a imprimir. Los principales materiales son termoplásticos aunque algunas utilizan nylon, metal entre otros…

Los materiales plásticos son los más utilizados ya que permiten ser calentados y moldeados con facilidad. Los principales filamentos 3D utilizados son el PLA, ABS, HIPS, FilaFlex, y otros que contienen aditivos como madera y goma.

Los filamentos 3D de ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) garantizan que el objeto a imprimir será resistente y fuerte. El ABS es el plástico con el cual crean piezas como las de Lego o el que se encuentran en algunos electrodomésticos.

Por su parte los filamentos 3D PLA (poliácido láctico), son considerados un éxito total de las impresiones 3D. Es de origen natural y se obtiene del almidón de maíz al igual que de la caña de azúcar. Al momento de la impresión no emite gases tóxicos o nocivos y los objetos creados son biodegradables. Las superficies de estos objetos serán muy brillantes y el acabado en las esquinas será de mejor calidad.

                                     

• FILAMENTOS FLEXIBLES: Se pueden clasificar en 4 grupos:

1. SOFT PLA : Se trata de un PLA fexible, bastante elástico que sirve para imprimir piezas que necesiten ser flexibles y no romperse al doblarse.

          


2. FILAFLEX: Es un elastómero desarrollado en España con una capacidad de estiramiento antes de romperse de un 700% respecto al tamaño original. Esa propiedad lo hace idóneo para fabricar topes, junturas, plantillas de calzado, zapatillas, ruedas neumáticas, pulseras de relojes y, en definitiva, todo lo que pueda precisar doblarse mucho sin romperse. Este material se vende en bobinas de 250 y de 500 gramos.


            


3. TCP FLEX (Co-Poliester Termoplástico) y PET: También es flexible, pero su mayor ventaja está en la fuerza estructural y en su memoria flexible. Básicamente imprime piezas que vuelven a su forma original por mucho que se arrugue, doble, apriete o golpee. Su resistencia térmica, química y a los rayos UVA también es excelente y resulta bastante fácil imprimir con él. Se vende con distintos grados de elasticidad y en bobinas de 500 gramos.
El poliéster es un polímero termoplástico de condensación conocido como PET (tereftalato de polietileno).
El tereftalato de polietileno es un tipo de plástico muy usado en envases de bebidas y textiles. Se obtiene mediante una reacción química entre el acido tereftálico y el etilenglicol. Es lineal y tiene un alto grado de cristalinidad. Tiene una alta transparencia. Alta resistencia al desgaste y a la corrosión.

1. Aplicaciones:

• Embases de bebidas gaseosas
• Fibras textiles o fibras poliéster
• Tejidos con algodón (camisas, telas)
• Reforzantes en telas de neumáticos junto con el nylon
• Fibras para alfombras tipo boucle

4. TPE o NINJAFLEX Las características de este elastómero termoplástico fabricado en EE.UU. son similares a las del FILAFLEX, pero con un nivel de estiramiento más bajo. A pesar de lo cual también imprime piezas de gran flexibilidad. Su consistencia es como la de una cuerda de goma y soporta muy bien las deformaciones. Se vende en bobinas de 500 gramos.

Las temperatura de fusión se parecen a las del PLA: 215 °C en el cabezal y 40 °C en la bandeja.

Sus principales cualidades son:

• El filamento mantiene  sus propiedades y diámetro durante toda la impresión, es decir, que tus impresiones no tendrán variantes en las capas o en los exteriores.
• Alta elasticidad y resistencia a la abrasión, esto es una cualidad excelente, porque puede ser utilizado para cualquier tipo de superficie que requiera de la aplicación de fricción.
• Excelente acabado exterior
• Buena adherencia a la plataforma de adhesión, lo curioso es que aun así es muy sencillo de retirar de la cama caliente si se mantiene a la temperatura adecuada
• Permite hacer figuras con tanta complejidad como el PLA o el ABS… peeeero flexibles

Especificaciones técnicas:

Para garantizar la impresión lo debes usar con el módulo para filamentos flexibles.La temperatura de impresión se encuentra entre los 210° a 230°.Requiere de cama caliente a una temperatura entre los 80° y los 97°Entre menor sea la velocidad de impresión, mejor el acabado exterior.

La retracción es similar a la de la del PLA y ABS, a pesar de ser un material muy flexible, ésta no varía mucho.

Se puede imprimir con material de soporte.

No contiene químicos tóxicos, aun así no se recomienda para el uso en grado alimenticio o médico, pero al menos es más sano para imprimir en interiores que el ABS.
Se puede pegar utilizando pegamento de gorila, pero es más recomendable la unión por calor.