La impresión 3D es una tecnología en rápido desarrollo de la que cada vez oímos hablar más. Intentaremos explicar de forma sencilla en qué consiste este proceso y cómo funciona una impresora 3D. Le mostraremos cómo una tecnología aparentemente «compleja» puede llegar a ser asequible para todos.
La tecnología de impresión en 3D facilita la creación de prototipos tridimensionales a partir de un modelo diseñado por ordenador. Digamos de entrada que existen diferentes métodos de impresión en 3D: los que utilizan rayos láser, rayos UV e incluso electrones, que se utilizan principalmente en la industria.
En este artículo, explicaremos cómo funciona el método más común, que podemos utilizar fácilmente en casa: el modelado por deposición fundida (FDM).
Impresión o modelado por deposición fundida
El modelado por deposición fundida funciona mediante un proceso industrial llamado extrusión, que consiste en empujar material fundido a través de un orificio para crear un filamento de sección transversal constante, que se superpone capa a capa en un método conocido como fabricación aditiva.
El sistema de fabricación aditiva más utilizado es la extrusión en caliente, que se aplica a los metales y a los termoplásticos. También está el sistema de extrusión en frío, que se utiliza para materiales de construcción como el hormigón y las arcillas. En este segundo tipo de impresora 3D, la sustancia está en forma líquida y es empujada por un pistón a través de una boquilla. Este sistema se utiliza principalmente para la construcción de grandes estructuras, como las casas.
Para entender cómo funciona, desde un punto de vista mecánico, pongamos un ejemplo: pensemos en una impresora de documentos común (impresora de chorro de tinta): la impresora tiene un cabezal que se mueve sólo en un eje, es decir, a la derecha y a la izquierda. A medida que la hoja de papel avanza, el cabezal, que tiene agujeros, libera cierta cantidad de tinta en diferentes puntos para formar la imagen.
Así es como funciona una impresora de inyección de tinta. Ahora que tienes en mente este proceso, sólo tienes que saber que la impresora 3D no tiene un cabezal, sino una boquilla, que es una pieza de la impresora muy similar a la punta de una jeringa, y la tinta se sustituye por el llamado filamento de material. En el caso de la extrusión en caliente, la boquilla tiene varias funciones: tira del filamento, lo calienta y lo deposita en la superficie. La gran diferencia entre los dos tipos de impresión es la tercera dimensión.
El proceso de impresión 3D
Cuando se inicia el proceso, la impresora lee el archivo del modelo 3D desde el ordenador. El material de impresión se carga en una bobina en forma de filamento y se introduce en una boquilla de extrusión calentada, que funde el material y lo deposita en un plano. El cabezal de impresión está equipado con rodillos que tiran del filamento durante la impresión.
La boquilla se mueve en tres direcciones: a lo largo, a lo ancho y a lo alto, depositando finas perlas de material, llamadas «caminos», que se colocan una al lado de la otra y luego una encima de la otra, creando así la forma en tres dimensiones.
Cuando la impresora ha creado la primera capa, la base o cabezal se mueve en el eje vertical para añadir una nueva capa. Este ciclo continúa hasta que el objeto que quieres hacer está completo.
En primer lugar, ayuda a muchos diseñadores a acelerar la producción de prototipos para sus proyectos. Y no desperdicia material. De hecho, si se piensa en ello, este proceso de producción utiliza la cantidad exacta de material necesario para crear el objeto, sin desperdicios. Pero lo más fascinante es que puede utilizarse en prácticamente todos los sectores: desde la industria alimentaria hasta la aeroespacial, pasando por el ámbito médico para la creación de tejidos.
