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Impresoras 3D

Impresoras 3D
Información sobre la plantilla
Impresora 3D.jpeg
Se trata de un dispositivo capaz de realizar impresiones 3D.

Una 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 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.

Historia

Modelos comerciales

  • De compactación: con una masa de polvo que se compacta por estratos.
  • De adición o inyección de polímeros: en las que el propio material se añade por capas.

Método empleado para la compactación

Según el método empleado para la compactación del polvo, se pueden clasificar en:

  • Impresoras 3D de tinta: Son las que utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo. El uso de estas tintas permite la impresión en diferentes colores.
  • Impresoras 3D láser: En este tipo la aplicación de un rayo láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen.

Una vez impresas todas las capas sólo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará 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.


Impresoras 3D de láser

En el caso de las impresoras de láser, al acabar el proceso de impresión, debe esperarse un tiempo para que el material acabe 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.

Impresoras que inyectan polímeros

Dispositivo capaz de generar objetos tridimensionales a partir de la solidificación de polvos segun diferentes métodos
Otra tecnología de impresión 3D funciona inyectando resinas en estado líquido y curándolas 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".

Lápices de impresión 3D

El "3Doodler" es un lápiz para "dibujar" a mano alzada en 3D
En un concepto diferente de impresión 3D se puede incluir el caso del "lápiz 3D" (conocido comercialmente como el "3Doodler") desarrollado por Peter Dilworth, Maxwell Bogue y Daniel Cowen de WobbleWorks. Inc. (anteriormente WobbleWorks LLC). Este dispositivo funciona mediante la extrusión de plástico calentado que al salir por la boquilla extrusora se enfría casi instantáneamente y se convierte en una estructura sólida y estable, lo que permite la creación a mano libre de objetos tridimensionales. Utiliza hilo de plástico hecho de acrilonitrilo butadieno estireno ("ABS"), ácido poliláctico ("PLA") o "FLEXY" y poliuretano térmico ("TPU"), componentes que se derriten y combinan mientras se mueven a través de la pluma, y más tarde se enfrían y solidifican en contacto con el aire a través de un proceso patentado que luego se puede usar para hacer objetos tridimensionales a mano.

El 3Doodler ha sido descrito como una pistola de pegamento para impresión en 3D debido a la forma en que se extruye el plástico desde la punta, con un pie de hilo de plástico que equivale a "aproximadamente 11 pies de material extruido".

Aplicaciones en la medicina

Sustitución del cráneo de una paciente

Gracias a a tecnología de impresión 3D y la pericia de los cirujanos, una mujer ha pasado de estar en peligro de muerte a recuperar su vida cotidiana sin ningún tipo de dolencias. La cirugía fue desarrollada en el Hospital Universitario de Utrecht (al centro de Holanda).

"Lo más novedoso es que se implantó casi la totalidad del cráneo, desde la frente hasta la nuca y de una oreja a la otra". La paciente, afectada por una enfermedad de los huesos que le hacía aumentar el tamaño del cráneo, "no tenía otra alternativa" porque la creciente presión del hueso sobre el cerebro acabaría con su vida, indicó. Los síntomas que padecía, como problemas con la vista y fuertes dolores de cabeza, han desaparecido por completo después de la intervención.

La cirugía no se nota desde el exterior y eso solo es posible por la aplicación de la impresión 3D, ya que la pieza de plástico colocada es exactamente igual a su cráneo y ajusta perfectamente como una reproducción exacta. Tras la operación, de la que la mujer se recuperó en apenas un mes, existía el riesgo de infección, pero nada de eso ocurrió, por lo que el equipo médico la consideró un éxito.

Implantes y prótesis

Es posible fabricar piezas a medida para cada paciente
Mediante la técnica de la impresión 3D se han desarrollado diferentes implantes y prótesis para diferentes partes del cuerpo, diseñadas literalmente "a la medida" luego de escanear la parte del cuerpo afectada se introducen estos valores digitalizados en un software adecuado y se imprimen utilizando los polímeros o materiales adecuados. En el caso de las prótesis de rodilla, no solo se sustituye la parte osea dañada sino tambien se fabrican -con un material que imita al cartílago (y que ha sido creado recientemente). Esa tecnología permitirá a los cirujanos imprimir en 3D piezas con las que reemplazar a las naturales de la rodilla, la cadera y otras articulaculaciones, con formas hechas a medida para la anatomía de cada paciente.El nuevo material emula las características del cartílago de los meniscos humanos. Además, mediante impresión 3D es posible fabricar con él piezas a medida para cada caso a tratar.


Cuotas de mercado de impresoras 3D

Empresas:

  • Rep Rap Project, 26,01%
  • Maker Bot, 17,71%
  • Objet, 9,42%
  • Zcorp, 8,97%
  • Stratasys, 7,85%
  • 3D Systems, 8,30%
  • EOS, 7,17%
  • Dimension, 5,16%
  • BitsfromBytes, 4,71%
  • Ultimaker 21, 4,71%

Cada vez es más frecuente la aparición de marketplaces dónde se encuentran objetos 3D para imprimir. La gama de estos productos está incrementando sustancialmente en los últimos tiempos gracias a la incorporación de diseños de objetos cotidianos, así como la alta tasa de penetración de las impresoras 3D en los mercados desarrollados.

Fuentes