Todo lo que debes saber sobre cómo funciona una impresora 3D

Hace unos años, la idea de crear objetos tridimensionales con una impresora no era más que un sueño futurista. Hoy no solo es una realidad, sino que cada día surgen nuevos ejemplos de cómo funciona una impresora 3D en la transformación de diferentes industrias y ámbitos de la actividad humana.

Cómo funciona una impresora 3D

Antes de explorar sus usos, es importante entender cómo funciona una impresora 3D. Para empezar, en la impresión 3D no se desperdicia material, pues se usa únicamente el necesario. Tampoco se requieren moldes. Ambas condiciones marcan la diferencia entre este y muchos otros procesos de construcción y modelado de objetos.

Los insumos necesarios son un archivo de modelado 3D y el material para imprimir. Para crear los archivos, existen programas como Autodesk Inventor, SolidWorks o Catia. También hay opciones más accesibles de software de código abierto (open source), como OpenSCAD y FreeCAD. Una vez diseñado, el archivo se vincula a la impresora vía USB o directamente desde el computador.

Para entender cómo funciona una impresora 3D es necesario conocer también los materiales usados. El más implementado es el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno). Este es el plástico rígido y resistente usado en las piezas de LEGO. Otro material es el PLA o ácido poliláctico, una alternativa amigable con el medio ambiente. Normalmente, se obtiene del almidón de maíz y se derrite al ser expuesto a muy altas temperaturas. El PLA sirve para fabricar, entre otras cosas, recipientes biodegradables de comida.

Algunas impresoras 3D trabajan con materiales más complejos, como resinas, cerámica, poliestireno y metal. No obstante, su uso aún se limita casi siempre a la industria y la ciencia.

Siendo el ABS y el PLA los materiales más usados y accesibles, el proceso más común de impresión 3D es el Fusion Deposition Modeling (FDM) o tecnología de deposición de material plástico. ¿Y cómo funciona una impresora 3D aplicando la tecnología FDM? Primero, la impresora es alimentada con un rollo del material plástico. Tras calentarse y derretirse, este es dispuesto en capas hasta formar el objeto. Finalmente, debe dejarse enfriar antes de ser manipulado.

Aplicaciones y usos de las impresoras 3D

Por sus elevados precios, estas nuevas tecnologías no son tan accesibles ni han llegado a comercializarse de manera masiva. Pero, por su practicidad y eficiencia, los usos de las impresoras 3Dse extienden cada vez a más sectores y procesos. A continuación, tres de ellos:

Fabricación de prótesis y reemplazo de órganos

¿Sabes cómo funciona una impresora 3D como tecnología en la salud? En muchos países de ingresos bajos o medianos, solo entre el 5 % y el 15 % de quienes necesitan dispositivos y tecnologías de apoyo para discapacidades tiene acceso a ellos. La producción es escasa y con frecuencia de poca calidad (OMS, 2016).

La impresión 3D promete enfrentar esta problemática al servir para la fabricación de prótesis, implantes y tejidos. Por ahora, los usos de las impresoras 3Dse concentran en especialidades: ortopedia, cirugía maxilofacial, torácica, traumatología y neurocirugía. No obstante, esta innovación es capaz de reemplazar desde huesos y dientes hasta válvulas del corazón. Así, el potencial y futuro de esta tecnología en la salud es imparable.

Industria automotriz

Se espera que los ingresos globales de todos los productos y servicios de impresión 3D sean de 15 800 millones de dólares para 2020, de 23 900 millones para 2022 y de 35 600 millones para 2024. A la par, los productores de sistemas industriales de impresión 3D se multiplican rápidamente (Forbes, 2019).

Una de las industrias que más han sabido aprovechar la impresión 3Des la automotriz. Fabricantes como Volkswagen, Maserati, Audi y Mercedes-Benz ya producen piezas y repuestos a la medida con esta nueva tecnología. De este modo, pueden generar partes o repuestos que han dejado de producirse en masa.

Ingeniería aeroespacial

Cada kilogramo que se resta al peso de un avión evita la emisión de 25 toneladas de dióxido de carbono durante su vida útil (Airbus, 2019). Por esto, empresas como Airbus ya fabrican gran parte de las piezas de sus aviones con impresión 3D. Según la compañía de aviación, estas pesan hasta un 55 % menos, con lo cual la materia prima utilizada se reduce hasta en un 90 %. Pero el valor de la impresión 3D para la ingeniería aeroespacial va más allá de reducir costos e impacto ambiental. Esta tecnología aporta al desarrollo de la industria aeronáutica al permitir diseñar, probar y lanzar al mercado nuevos diseños de piezas y equipos en muy poco tiempo.

Photo by Ines Álvarez Fdez on Unsplash