Impresión 3D: introducción y aplicaciones

La impresión 3D es una manera de poder crear un prototipo y emplear un método de fabricación muy concreto: la fabricación aditiva, el proceso de unir materiales para crear objetos físicos a partir de modelos 3D.

¿Qué es la fabricación aditiva?

En este tipo de fabricación el modelo físico se crea a través de múltiples capas, construyendo una sobre la otra a diferencia del método tradicional, en el que se emplea la fabricación sustractiva. Hablamos de fabricación sustractiva cuando el modelo comienza con una forma sólida y se eliminan proporciones hasta que se consigue la forma deseada.

La impresión 3D consigue recrear el objeto original apilando capas muy finas gracias a la información que le proporciona la malla digital. Los grosores de las capas disminuyen para que la superficie del objeto sea mucho más suave.

Se pueden emplear varios métodos de impresión, como aquellos que colocan materiales líquidos y los endurecen o aquellos que funden los materiales para poder crear las capas.

El  método de impresión 3D más común es la impresión por inyección de tinta.

La impresión por inyección de tinta tiene varias fases. En primer lugar, es necesario generar un modelo 3D para poder imprimirlo. Es decir, cada trabajo de impresión 3D tiene que iniciarse con la creación de un modelo digital.

Las impresoras que emplean el sistema de impresión por inyección de tinta suelen contar con una espátula que rasca una capa de polvo desde la cámara de alimentación a la cámara de construcción. Para ello, el programa empleado para crear el modelo y el cual dirige a la impresora se encarga de seleccionar la malla 3D en capas muy finas. Así, se inyecta el polvo y se construye una capa, aumentado el grosor de la figura.

Aplicaciones de la impresora 3D

Se aplica un agente adherente y el polvo, capa a capa, para fusionarlos. Este paso se repite hasta que se generan todas las capas y se construye todo el modelo. Cuando el proceso de impresión se completa, el objeto se entierra en polvo. Así puede imprimirse cualquier tipo de geometría porque el polvo que lo rodea le da un soporte.

El modelo se extrae de la impresora empleando una aspiradora para eliminar todo lo que sobra. Es el momento más delicado porque en esta ocasión el modelo es mucho más frágil y se puede dañar con facilidad.

Acabados de la impresión 3D

Cuando la aspiradora elimina el exceso de material, el objeto sigue cubierto de polvo cuando se extrae de la cámara de construcción. Así se transfiere a una estación de limpieza donde se elimina el polvo que queda mediante aire comprimido.

Cuando el objeto está libre de polvo se puede barnizar con un agente adherente para poder fortalecer la impresión. Así el objeto ya estará sellado y listo para su finalización.

Por norma general, las impresiones de polvo son las más asequibles porque pueden tener distintos acabados como cera, polímeros o metal. Es importante emplear sellamientos para poder proteger el modelo antes de pintarlo. Es recomendable el spray acrílico porque una vez sellado se puede emplear pintura o acrílico con pinceles.

La resina suele ser el material más adecuado para todos los prototipos porque es mucho más duradera que el polvo. Para los modelos mecánicos, la impresión en metal es la solución más adecuada pero es más cara.

Aplicaciones de la impresión 3D

Diseñar un prototipo es el uso más popular de la tecnología de impresión 3D. Tanto el diseñador como los ingenieros pueden realizar prototipos para productos 3D sin tener que gastar demasiado dinero antes de iniciar los procesos de fabricación.

Por ejemplo, los cirujanos pueden imprimir partes del cuerpo para tenerlas como referencia antes de realizar operaciones complicadas o emplear las impresoras 3D para crear accesorios para sus pacientes.

Y esto no es todo, porque en odontología se emplea la impresión 3D para realizar implantes dentales.

Como ves, puedes emplear la impresión 3D para cualquier uso.