La impresora 3D es un equipo que, en lugar de imprimir sobre papel, imprime casi cualquier cosa en 3 dimensiones. Ver una funcionando parece una escena de película de ciencia ficción, pero es la más pura realidad. Autos, prótesis, joyas y muchos otros productos ya se están fabricando con la impresión 3D. Este es un mercado que, hasta 2020, debería mover más de 20 mil millones de dólares en el mundo y debería cambiar la forma en que producimos y consumimos.
La impresión 3D comenzó muy lentamente, allá en los años 80, pero con el avance de la tecnología, ese proceso fue haciéndose más eficaz, más simple y principalmente más barato.
¿Vamos a entender cómo funciona esta tecnología? El primer paso es la idea del proyecto que se quiere crear; un diseñador 3D produce entonces el dibujo del objeto en un programa 3D. El programa genera un archivo digital que contiene información de las 3 dimensiones, ese archivo se envía a la impresora, la máquina entonces calienta y derrite la materia prima, que puede ser plástico, metal u otros materiales, e imprime, capa por capa. En principio cada capa es casi en 2D, solo que, como las capas se van superponiendo, el objeto va ganando la tercera dimensión. El proceso puede llevar minutos o hasta horas.
En general, las personas conocen poco sobre el tema; sin embargo, en la industria, esta tecnología ya está ampliamente difundida, ya que proporciona mucha rapidez en la confección de prototipos. Un prototipo que antes podía tardar hasta un mes en estar listo, ahora puede estar disponible en cuestión de horas. Por lo tanto, es una herramienta importante para ayudar a reducir el tiempo y el costo de producción. Estamos hablando de prototipos, pero todo indica que no tardará mucho en tener productos finales siendo impresos en 3 dimensiones.
El valor inicial de inversión para quienes quieren "jugar" en esta área está bajando bastante. Hoy existen equipos de impresión 3D desde 1000 dólares. Las impresoras 3D industriales cuestan, en promedio, 600 mil dólares.
Impresora 3D Creality
Impresora 3D FlashForge Finder
Impresora 3D FlashForge Dreamer MX
Impresora 3D Markerbot Replicator +
Impresión 3D de casas
Si extrapolamos el término impresión 3D, podemos incluir en ese abanico la construcción de casas, como es el caso de la empresa china Zhuoda, que construye casas en menos de 3 horas con la tecnología.
Otro sistema de impresión 3D de casas es el Sistema Constructivo Contour Crafting, desarrollado por Behrokh Koshnevis, de la Universidad del Sur de California. En principio, el objetivo era la impresión para la industria; sin embargo, se notó que la tecnología también podría utilizarse para la construcción civil. Con esta técnica es posible fabricar la casa directamente en el lugar o imprimir las partes en un galpón y montarlas en el sitio.
Impresora 3D que imprime metal
HP lanzó una impresora 3D que imprime metal. La tecnología de impresión de metal ya existe desde hace algún tiempo; sin embargo, con más empresas entrando en la disputa por el mercado, la tendencia es la disminución del precio, el aumento de la velocidad de impresión y el avance de las posibilidades. Ya se han impreso turbinas de avión y piezas de cohetes, por ejemplo.
Antes de la impresión de metal, las piezas se fabricaban (y aún se fabrican en muchas industrias) de la siguiente forma:
1 – Mecanizadas a partir de bloques metálicos que podían ser de pieza única; en ese caso ya saldrían listas.
2 – Mecanizadas a partir de bloques metálicos y soldadas en otras piezas.
3 – O se hacía un molde, de cera o resina, colocado en una forma con material refractario (que soporta altas temperaturas), puesto en un horno y, después de que el material se evaporaba, se vertía metal derretido en el espacio vacío. La pieza era entonces mecanizada y se le daba el acabado.
Con el advenimiento de la impresión 3D de metal, todas esas etapas se eliminan, el objeto sale listo, acabado y, lo mejor de todo, por más complejo que sea, no tiene soldaduras, reduciendo enormemente el tiempo de creación y los puntos críticos más susceptibles a la fractura. El objeto se imprime simplemente después de que el proyecto 3D es enviado desde el ordenador a la impresora.
Stratasys
La mayor fabricante del mundo es la empresa Stratasys, que está en California. La empresa actúa en este mercado desde hace 20 años y se queda con aproximadamente el 20% de toda la facturación global del sector.
Además de fabricar diferentes máquinas de impresión 3D para el comercio minorista, su principal negocio es ofrecer servicios personalizados para sus clientes, que son grandes empresas del sector aeroespacial, tecnológico, médico, automotriz y del entretenimiento.
Con un crecimiento anual de más del 50% y más de 100.000 impresoras 3D vendidas, Stratasys atiende desde pequeñas escalas de impresión de prototipos hasta amplias líneas de producción que llegan a alcanzar 10.000 objetos 3D por proyecto.
El valor de cada pieza comienza en 50 dólares y puede llegar fácilmente a miles de dólares.
Las pequeñas empresas empiezan a usar la impresión 3D
Con el abaratamiento de las impresoras 3D, algunos entusiastas y pequeñas empresas comenzaron a usarlas. Las personas pueden desarrollar casi cualquier cosa siempre que no requiera mucha precisión, y las pequeñas empresas pueden ofrecer el servicio a otras empresas que no tienen interés en hacer la inversión o en invertir el tiempo de sus empleados para aprender todo el proceso.
Las personas normalmente hacen piezas como hobby y las pequeñas empresas toman pedidos de piezas personalizadas, prototipos y maquetas. Como es el caso de Bolha, que es un estudio que actúa, desde 2012, uniendo la tecnología a la creatividad aquí en São Paulo.
Para quien sabe operar la tecnología, un hobby puede convertirse en un negocio de pequeña escala, como es el caso de Buid Shop, que es una empresa de Los Angeles que actúa en la fabricación de joyas 3D y viene ganando espacio.
La empresa se encuentra en un espacio que mezcla una especie de tienda y laboratorio experimental. En la empresa, llevas tu idea y sales con el objeto materializado. El propietario trabaja en el área desde hace 7 años y colecciona máquinas de las más antiguas a las más nuevas. Esas máquinas trabajan con 5 técnicas diferentes de impresión, incluida la más adecuada para la fabricación de joyas. Estas piezas pueden recibir baños de metales para ganar mayor sofisticación y agregar valor al producto.
Existen sitios con objetos 3D gratuitos donde solo tienes que elegir, descargar el archivo y enviarlo a la impresora.
El emprendedor de São Paulo, Alberto Topgian Jr, trajo de Francia la idea de hacer personas miniaturizadas utilizando la impresión 3D. Con esta técnica, es posible comprar una miniatura de un artista famoso, por ejemplo, o hacer la propia.
Funciona de la siguiente forma: La persona pasa por un escáner que obtiene la imagen digitalizada en 3D, el software genera un archivo compatible con la impresora y esta materializa a la persona en miniatura. Como aún no es posible imprimir en colores, tras el acabado, el objeto se pinta.
La inversión inicial fue de 1,5 millones de reales y los productos y servicios se ofrecen en un quiosco en el shopping Ibirapuera.
Una miniatura comienza en 150 reales y puede llegar a más de 700. Cuanto más grande el muñeco, mayor el precio. Producen alrededor de 200 a 250 miniaturas por mes y generan una facturación de cerca de R$ 60.000.
El empresario pretende transformar el negocio en franquicia, ya que recibe muchos pedidos de otros estados.
Impresión 3D de órganos
Científicos israelíes usaron células de grasa de un paciente que primero fueron transformadas en células madre y luego modificadas para dar origen a tejidos cardíacos y vasos sanguíneos. El próximo paso del estudio es hacer que las células se comuniquen para que sea posible bombear la sangre. El modelo es el primero producido artificialmente con tejidos humanos en el mundo y aún es experimental, pero en el futuro, la intención es que las impresoras produzcan corazones aptos para trasplantes.
Las ventajas son gigantescas. El órgano será impreso del tamaño más adecuado para el paciente, con las células del paciente, por lo tanto se elimina el riesgo de rechazo. En 10 años, las impresoras de órganos deberían estar presentes en hospitales de todo el mundo.
En Brasil, investigadores del instituto del corazón probaron una técnica similar para crear vasos sanguíneos artificiales con la intención de producir músculos cardíacos, pero el uso más común de la impresión 3D en el área de la salud es para hacer prótesis a medida, que sustituyen huesos, por ejemplo.
En São Paulo, existe un laboratorio que encontró otra utilidad para la tecnología: imprimen una pieza en 3D obtenida a través de la tomografía que reproduce el hueso del paciente con todos sus defectos. De esta forma, es posible realizar la planificación quirúrgica con más precisión. Seleccionando las placas más adecuadas para el caso, el tamaño de los tornillos, etc. El cirujano o residente puede entrenar el procedimiento en la pieza y luego ir a la cirugía con mucha más información, lo que reduce enormemente la probabilidad de complicaciones.
En la Universidade Federal do ABC, los investigadores aprovecharon la impresora 3D para crear modelos de mamas de silicona para las pacientes que se sometieron a mastectomía, para usar como relleno en el sostén. Hacen el escaneo de la mama sana, la reflejan en el software y envían el modelo 3D a la impresora. En el caso de las pacientes que perdieron las 2 mamas, es necesario encontrar un modelo más adecuado al biotipo de la paciente.
La mayor impresora 3D del mundo
La Universidad de Maine en Estados Unidos acaba de establecer 3 récords mundiales de una sola vez. Usando la mayor impresora 3D del mundo, un equipo de ingenieros de la universidad construyó el mayor barco impreso del mundo; el logro se realizó en 3 días y fue registrado en video.
Los récords registrados y validados por oficiales del Guinness World Records fueron:
1 – La mayor impresora 3D del mundo.
2 – El mayor barco jamás producido por una impresora 3D.
3 – El mayor objeto sólido impreso por una impresora.
El barco que recibió el nombre de 3Dirigo tiene una longitud de 7,6 metros y pesa un poco más de 2 toneladas.
La Universidad de Maine dijo que el 3Dirigo no es el mayor objeto que puede ser impreso por el equipo. El equipo ya tiene diversas ideas de objetos que deberán ser impresos pronto. Entre los próximos proyectos está una asociación con el ejército de Estados Unidos para el desarrollo de sistemas de refugio para los soldados que pueden montarse rápidamente.
Impresoras muy especiales ya están imprimiendo turbinas de avión, reduciendo enormemente el número de componentes de la pieza.
Incluso existen impresoras que imprimen gran parte de sus propias piezas.
¿Qué estamos presenciando en esta era? Máquinas que imprimen sus propias piezas, impresión de órganos, casas hechas por robots.
¿Estaremos a punto de presenciar una nueva revolución industrial?
Charla con la IA sobre impresión 3D
Hablando de revolución, voy a hacer, a partir de ahora, una charla con la inteligencia artificial en algunas publicaciones sobre el tema tratado. Le pregunté qué es la impresión 3D. Y ella me respondió esto:
IA: “El uso de impresoras 3D también llevó a más mujeres a la fuerza laboral. Con más personas poseyendo e imprimiendo sus propios productos impresos en 3D, también crearon una demanda en el mercado por productos de moda accesibles.”
Humano: No entendí por qué dijo que la impresión 3D llevó a más mujeres al mercado laboral.
IA: “El mercado también espera un aumento en el uso de la impresión 3D en la medicina.”
Humano: De acuerdo
IA: “Hoy, muchos modelos 3D pueden verse en las calles, tiendas y lugares de trabajo.”
Humano: De acuerdo.
IA: “Aunque ya puedes ver la impresión 3D en el mercado, existen pocas startups de asistencia médica que ya trabajan en ese mercado. Y, como aprendimos, el crecimiento de ese sector debería alcanzar US$ 200 mil millones hasta 2020.
Humano: No procede. Según este sitio, el sector representará del 15 al 17% de un total de 17,2 mil millones de dólares en 2020.
IA: “Estos productos impresos en 3D son solo el comienzo de lo que podemos esperar como el mercado de impresión en 3D”
Humano: de acuerdo.