Impresoras 3D: el límite es tu imaginación

Ejemplo de impresora 3D.

Apenas recién llegadas, han causado tanto revuelo que es imposible que pasen desapercibidas. El semanario británico The Economist habla incluso de una ‘Tercera Revolución Industrial’. Aunque para el gran público resulten aún poco conocidas, en los próximos años las impresoras 3D serán un elemento habitual en áreas como la medicina, la construcción, la moda, el arte o incluso la gastronomía. ¿Se imaginan poder crear un zapato a medida, una tarta, una silla, un puente o una prótesis a través de una impresora?

Una impresora 3D es algo tan sencillo como una máquina, similar a las que tenemos en casa o en el trabajo, capaz de crear un objeto en tres dimensiones -largo, ancho y alto-, a partir de un diseño realizado por ordenador. Si lo habitual es reproducir en papel cualquier documento de texto o imágenes, la impresora 3D permite imprimir volumen.

Imaginemos un objeto cualquiera, una taza, por ejemplo. La dibujamos con ayuda de un programa de diseño asistido por ordenador, denominado CAD (por sus siglas en inglés), uno de los más conocidos y utilizados en el campo de la arquitectura, la ingeniería o la decoración. Definimos su forma y tamaño según nuestro gusto. La personalizamos. Cuando finalice este proceso de creación, obtenemos una imagen digital de la taza que se transformará en una reproducción física gracias a la impresora 3D.

Pero para crear volúmenes se necesita un material. Las posibilidades son muy variadas: desde plástico o resina hasta metales como el titanio y el acero, yeso, cemento, fibra de vidrio, papel o cerámica. ¡Incluso alimentos como el chocolate para reproducir una tarta!

La elección de uno u otro está determinada por el tipo de impresión 3D –ahora veremos que hay distintas opciones- y por el nivel de detalle pretendido para al producto final, ya que hay materias primas, como la mayoría de los plásticos, que permiten imprimir en un solo color frente a otras, como el yeso, donde la paleta de tonalidades es mucho más amplia.

Modelo avanzado de impresora 3D.

Tecnología variada

Independientemente del material utilizado, hay un aspecto común a todas las impresoras 3D: la impresión se hace por capas. El procedimiento es similar al de la construcción de una casa. Empieza desde abajo, con una fila de ladrillos sobre la que se irán colocando sucesivas hileras hasta llegar al tejado. De la misma forma, la tecnología 3D se basa en la superposición de capas de material para ir dando forma al objeto deseado.

Esta técnica, superposición por capas, fue la base para que en los años 80 apareciera una forma de imprimir en 3D denominada ‘Modelado por deposición fundida’ –también conocida como FDM- que permite obtener piezas utilizando un tipo de plástico muy fuerte y resistente.

Para ello, un fino hilo de este plástico pasa por un dispositivo que lo calienta hasta fundirlo. El material, en ese estado, se coloca sobre una base y se deja enfriar hasta que se solidifica, formando la primera capa. El proceso se repite hasta formar todas las capas de la pieza. Cuanto más finas sean éstas, el grado de detalle será mayor y mejor la calidad final de la impresión.

La década de los 80 fue también el escenario donde se desarrolló la estereolitografía, una de las primeras técnicas utilizadas en la impresión 3D. En este caso, la materia prima es una resina líquida que se solidifica, capa a capa, por mediación de un foco de luz. Su principal ventaja es el grado de detalle que se obtiene en cada figura y el buen acabado en superficie.

Junto a ésta, también está muy extendida la sinterización selectiva por láser que se diferencia de la anterior en el uso del láser y de una base en polvo (materiales cerámicos o metálicos, cristal, nylon, etc.) en lugar de resina. El procedimiento de impresión es el mismo que en la estereolitografía: el láser impacta en el polvo, funde el material y se solidifica (sinterizado). Lo mejor: la capacidad para producir piezas en una amplia gama de materiales.

Y llegó el color

Otra forma de imprimir en 3D es por inyección. En este caso, se coloca una capa de polvo muy fina, procedente de plástico o resina, a la que se le inyecta un pegamento que compactará la masa de polvo. Así una y otra vez hasta tener todas las capas. El ingrediente para aglomerar el polvo es un pegamento pigmentado o tinta lo que significa que la impresión 3D puede hacerse en diferentes colores.

Con esta riqueza de metodologías y materiales no es de extrañar que, en los últimos diez años, las impresoras 3D hayan dado un salto cualitativo, saliendo de ámbitos tan tecnológicos como la ingeniería o la arquitectura para instalarse en otros más cercanos como el arte, la decoración, la gastronomía o el propio hogar.

Su popularidad ha alcanzado también a los precios. A partir de 600 euros ya se pueden encontrar en el mercado. Sin embargo, no todo va a ser ventajas. Hay modelos que alcanzan los 200.000 euros. La diferencia está en el acabado final del producto, en la calidad de la impresión. Aun así, las perspectivas de futuro son prometedoras. Y los límites de esta nueva tecnología… inimaginables.

Busto del presidente Barack Obama en 3D. Fuente: imprimalia3d.com y gravita-zero.org.

El primer presidente tridimensional

El presidente de los Estados Unidos, Barack Obama, también puede considerarse un pionero en el uso de las impresoras 3D. Un equipo de la Universidad del Sur de California escaneó su rostro durante algo más de un minuto, utilizando 50 bombillas leds y 14 cámaras, que produjeron 80 fotografías, la base para crear por ordenador una imagen digital del busto del mandatario. Posteriormente una impresora se encargó de reproducirla utilizando como material el nylon. Resultado: una réplica exacta del busto de Obama, el retrato de mayor resolución tomado de un presidente americano.