Las impresoras 3 d y su uso en la

"Las IMPRESORAS
3D y su USO en la
CONSTRUCCIÓN"
(The printers 3D and use on construction)

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El nacimiento de las Impresoras 3D se debe a
un proyecto de investigación que el MIT (Massachusetts
Investigation Technology), para materializar de forma
rápida: partes, prototipos, modelos y piezas previamente
digitalizadas en tres dimensiones con software de
modelado.
Esto dio como resultado las Impresoras 3D, las cuales
son capaces de crear partes o piezas de cualquier forma
o geometría, casi de cualquier material como: cerámica,
metal y polímeros teniendo control absoluto de la
composición del material, su microestructura y la textura
de la superficie.

Arq. Eduardo Ramos Sánchez

¿Qué son las impresoras 3D?


¿Qué son las impresoras 3D?

Charles Hull, el co-fundador de
3D
Systems,
inventa
la estereolitografía, un proceso de
impresión que permite que un Objeto
en 3D se cree a partir de datos
digitales. Se utiliza la tecnología para
crear un modelo 3D a partir de una
imagen y permite que los usuarios
prueben un diseño antes del modelo
definitivo.


¿Quién las invento?

El inicio de la impresión 3D se remonta a 1976,
cuando se inventó la impresora de inyección de
tinta. En 1984, algunas adaptaciones y avances
sobre el concepto de la inyección de tinta
transformaron la tecnología de impresión con
tinta a impresión con materiales. A lo largo de las
últimas décadas, ha habido una gran variedad de
aplicaciones de la tecnología de impresión 3D
como las siguientes:


Desarrollo

Año 1988
La compañía 3D Systems, fundada por Chuck Hull,
comercializa las primeras máquinas de impresión
estereolitográficas.
Años 1988 – 1990
Se desarrollan nuevos métodos de impresión:
la impresión por deposición de material fundido
(fused deposition modelling o FDM).
la impresión por láser (selective laser sintering o
SLS).


Desarrollo

Año 1990
Scott Crum, que había concebido el método de impresión FDM, establece la
empresa Stratasis para la comercialización de su invento.
Año1993
Un grupo de estudiantes del MIT concibe la impresión 3D por inyección.
Dos años más tarde, en 1995, inician la venta de los primeros equipos basados
en esta tecnología a través de la compañía 3D Systems.
Año 2005
El Dr Bowyer, de la Universidad de Bath, Reino Unido, desarrolla la primera
máquina 3D autorreplicante: la RepRap, que supone un salto adelante en la
normalización y acceso a las impresoras tridimensionales.
Año 2009
La empresa Organovo ingenia la impresora 3D MMX Bioprinter, la primera
capaz de fabricar tejidos orgánicos.


Desarrollo

Su funcionamiento es similar a la impresión de chorro
de
tinta,
un
material
aglutinante
que
une selectivamente partículas donde el objeto se va a
formar y con un pistón que soporta el polvo, es como
en la parte de producción se va creando de manera
que la capa de polvo siguiente se pueda transmitir y
unir de manera selectiva a una anterior. Este proceso se
repite capa por capa hasta que la parte se ha
completado. Después de un tratamiento térmico, el
polvo que no fue utilizado se desprende y se reutiliza
para futuros modelos, teniendo un proceso de cero
desperdicios.


¿Cómo funcionan?

Las capas se construyen una encima de otra hasta
que la pieza sea terminada por completo. gracias
al polvo o arena, la geometría de la pieza puede
tomar formas impresionantes, de hecho puede
tomar cualquier forma que sea capaz de ser
modelada en tres dimensiones, por lo que el
resultado depende íntegramente de nuestra
imaginación y capacidad, ya que al tratarse de una
impresora, crea el objeto exactamente a como
está diseñado.


¿Cómo funcionan?

Modelos más conocidos
Las de código libre e independiente como la RepRap, la cual nació
de un proyecto que consistía en crear una máquina que sea capaz
de reproducirse a sí misma.

Para el 2009 la RepRap se utilizó con éxito no sólo para imprimir
objetos mecánicos sino para fabricar también circuitos impresos, y
debido a los grandes resultados, para finales del mismo año, la
RepRap 2.0 (Mendel) que ya se ha lanzado al público.


La primera versión de la impresora 3D RepRap (prototipo 0.2) se
creó en el año 2006, en febrero de 2008 salió a la luz la RepRap 1.0
(Darwin) y en abril de 2008 se fabricó el primer objeto.

impresora 3D RepRap



HP Designjet 3D Printer
Modelos que han llegado
hasta el consumo “domestico”
capaces de crear modelos
reales en plástico ABS,
permitiendo
llevar
la
producción de prototipos a un
entorno de oficina, al no
requerir
de
personal
especializado que las maneje
ni generar problemas de
residuos o suciedad.



Sin embargo el acceso a estas impresoras
3d está aún muy limitado a personas con
grandes recursos o empresas que se
piensan dedicarse a este tipo de comercio,
ya que por lo menos dentro de la gama de
impresoras que HP tiene, los precios están
entre los $12,000 dólares hasta los
$330,000 dólares.




Impresoras 3D en México

Las impresoras 3D se han estado introduciendo a un mercado cada
vez más creciente, donde próximamente se podrá adquirir una en
México, una de estas máquinas con el nombre de Creator, la
primera impresora 3D mexicana.
Con la impresora 3D Creator, podrás desarrollar y
producir todo tipo de modelos 3D para tu consumo propio, que
puede ir desde pulseras, peines, gafas o la funda de tu
smartphone, hasta otro tipo de herramientas, así como cualquier
tipo de modelo 3D podrás imprimirlo.
En México en la actualidad, no es común encontrarse con una de
estas impresoras 3D por el hecho de conseguir una, necesitas
importarla.
Ahora con la empresa mexicana Creator Smart Printer, podrás
adquirirlo muy fácilmente desde México.


Impresoras 3D en México

Las impresoras 3D de HP utilizan tecnología de
extrusión de plástico, y plástico ABS como
material, para fabricar piezas duras, resistentes y
lo suficientemente precisas como para verificar
ajustes y funcionamiento de mecanismos.
Además, emplean un segundo plástico, soluble,
empleado como material de relleno que ocupará
las zonas huecas de la pieza, y se debe retirar al
acabar mediante un proceso de limpieza con
agua y un detergente especial.


¿Qué tipo de materiales imprimen?

La
nueva
impresora
3D Vader es uno de estos
ejemplos de aparatos que
fueron presentados durante
las jornadas neoyorquinas. Se
trata de un modelo de
impresora 3D que trabaja con
metal
líquido
activado
mediante inyección que la
compañía Vader Systems ha
lanzado al mercado.



La impresora Vader trabaja impresión de chorro con
metal líquido.
Cada gotita de metal fundido y estado líquido se imprime
colocándola en su lugar específico generando capas de
aluminio fundido que se van acumulando de forma
gradual. Se pueden crear piezas de distintos tamaños,
todo ello simplemente cambiando el tamaño del orificio
por el que sale el material, pudiendo crear piezas de 100
a 1,000 micras.
Permite fabricar tanto piezas mecánicas y electrónicas
como conexiones internas.



Algunos de sus usos

2002 – UN RIÑÓN 3D EN FUNCIONAMIENTO
Los científicos diseñan un riñón en miniatura
completamente funcional y con la capacidad de
filtrar sangre y producir orina diluida en un
animal.


1999 – ÓRGANOS DE INGENIERÍA TRAEN
NUEVOS AVANCES EN MEDICINA
El primer órgano criado en laboratorio que se
implementó en humanos fue un aumento de la
vejiga urinaria utilizando recubrimiento sintético
con sus propias células.

Algunos de sus usos

2009 – DE CELULAS A VASOS
SANGUÍNEOS.
Llega la bio-impresión, con la tecnología
del Dr. Gabor Forgacs, que utiliza una bioimpresora 3D para imprimir el primer
vaso sanguíneo.


2008 – GRAN AVANCE EN LA PRÓTESIS.
La primera persona camina sobre una
pierna de prótesis impresa en 3D, con
todas las partes, rodilla, pie, etc., impresa
en una misma compleja estructura sin
ningún tipo de montaje.

Algunos de sus usos

Ese mismo año, Object, crea una máquina
con la capacidad de imprimir en multiples
materiales, incluyendo polímeros y
elastómeros.


2006 – EL SLS Y LA PERSONALIZACIÓN EN
LA FABRICACIÓN EN MASA
Este año se construye la primera máquina
del tipo SLS (Sintetización de laser selectivo)
viable.
Básicamente, este tipo de máquina utiliza
un láser para fundir materiales en el
proceso de impresión 3D.

2011 – PRIMER AVIÓN IMPRESO EN 3D.
Los ingenieros de la Universidad de Southampton
diseñaron y planearon el primer avión impreso en
3D. Este avión no tripulado se construye en siete
días. La impresión 3D permite que sus alas tengan
forma elíptica, normalmente cara que ayuda a
mejorar la eficiencia aerodinámica y reduce al
mínimo la resistencia inducida.
2011 – PRIMER COCHE IMPRESO EN 3D.
Kor Ecologic nos presenta Urbee, un prototipo de
coche que trata de ser lo más eficiente posible con
el medio ambiente, siendo toda su carrocería
diseñada e impresa en 3D. Trata de ser un coche
eficiente en cuanto a consumo de gasolina y en
cuento a su coste de producción. Su precio oscilará
entre los 12.000€ y 60.000€ siempre y cuando sea
comercialmente rentable.


Algunos de sus usos

2011 – IMPRESIÓN 3D EN ORO Y
PLATA.
La empresa materialise ha sido la
primera empresa en ofrecer un
servicio de impresión 3D de oro
de 14 Kilates y plata de ley. Esta
opción va a permitir abrir un
nuevo mercado a los joyeros con
diseños
más
económicos
utilizando este material.


Algunos de sus usos

Desde ahora, cada vez que un británico visite
determinados supermercados podrá decidir entre
hacer la compra o imprimirse a sí mismo.


Algunos de sus usos

Algunos de sus usos

El proceso se llevará a cabo mediante el uso de un
escáner 3D portátil un empleado especializado en
digitalización e impresión 3D toma muestras en imágenes
de la persona sobre la cual se va a realizar la figurita en
miniatura.


La cadena de supermercados Asda, actualmente la
segunda cadena de supermercados más grande en el
Reino Unido. Desde hace unos días, anunció que
todos sus clientes podrán hacer si lo desean una copia
de sí mismos, impresa en 3D y entregada al cliente una
figura en miniatura con su cara y cuerpo.


Usos en la construcción

La aplicación de las impresoras 3D en el mundo de la
arquitectura, es llevado a cabo por un estudio holandés
para imprimir una casa en 3D.
Algunos detalles sobre este impresionante avance hoy se
está convirtiendo en una realidad, que desafía la
imaginación de muchos.
Estará situada a orillas del canal de Biuksloter,
en Amsterdam y que el proyecto lo desarrolla el
estudio Dus Architects quienes con esto están a las
puertas de convertirse en unos genios tanto en su sector
como dentro del mundo de la impresión 3D.



El edificio, totalmente personalizado,
supone la transformación de gráficos
plasmados en pantallas de ordenador en
una construcción real dispuesta a albergar el
día a día de cualquiera. Para su
construcción
se
sustituyen
los
tradicionales morteros y ladrillos por
filamentos de polipropileno, plásticos
reciclados y bioplásticos y fibras de
madera.



Los arquitectos Hedwig Heinsman y
Hans Vermeulen, dicen sentirse
sensiblemente emocionados con el
proyecto que están desarrollando, tanto
que la impresión de las piezas la están
realizando al aire libre para contemplar
la máquina y el proceso. Cuando la
construcción esté terminada, funcionará
como un centro de investigación y
escaparate para la tecnología de
impresión
3D.
En
estos
momentos Heinsman y Vermeulen afirman que su industria se encuentra a la
vanguardia de una nueva Revolución
Industrial.



El impresionante aparato, que está desarrollando
esta idea, es la impresora 3D Kamer Maker. Y digo
impresionante no sólo por sus dimensiones, sino
por estar considerada una joya entre los
entendidos. De aspecto metálico brillante y con
unas medidas algo desorbitadas (3,5 metros de
alto por 2 metros de ancho) si las comparamos
con las impresoras 3D de las que estamos
acostumbrados a escuchar, aunque no tan
exageradas cuando pensamos cuál es su
verdadera función.



El arquitecto holandés Brian Peters ha adaptado
una impresora 3D para producir ladrillos para
construcción. Después de jugar y experimentar
con esta tecnología en una residencia en el
European Ceramic Work Centre de holanda,
Peters fue capaz de aplicarla a una escala mayor
utilizando materiales comúnmente utilizados
para crear moldes cerámicos.

http://jdeo.blogspot.mx/2012/11/impresiones-3d-de-ladrillos-por-brian.html



El profesor de ingeniería industrial Behrokh Khoshnevis, es
impulsor de Contour Crafting, un proyecto orientado a la
construcción de viviendas mediante técnicas de impresión 3D. La
tecnología permite edificar una casa de 250 metros cuadrados en
20 horas, lo que representa no sólo un récord sino una esperanza
para reducir los problemas de habitabilidad en el mundo.




Las máquinas de Contour Crafting son básicamente impresoras
3D de gran tamaño, que funcionan con una amplia gama de
materiales, no sólo plástico ABS, del que se sirven habitualmente
estas máquinas. Sobre todo utilizan cemento – modificado para
que pueda soportar el ritmo frenético de esta construcción – que
se deposita capa a capa mediante una boquilla.


El proyecto Contour Crafting se ha propuesto como meta acelerar
el proceso de construcción inspirándose en la fabricación
industrial basada en CAD/CAM, el mismo modelo que utilizan las
impresoras 3D para funcionar. El diseño de la arquitectura se
realiza entero sobre un programa digital y una vez concluido se
envía a la máquina para que empiece la producción.


Durante la construcción de una vivienda es posible
integrar la instalación eléctrica, las tuberías o el sistema
de calefacción.
Al terminar, las máquinas también pueden pintar las
paredes.


Contour Crafting tiene la capacidad para construir
barrios enteros con un menor costo, pues se ahorra en
materiales y en mano de obra. Mientras que los diseños
de cada casa o cada edificio pueden variar sin
dificultades, no en vano se trata de un diseño plasmado
en un archivo digital.

El proyecto trabaja con grandes robots que
pueden acoplarse de forma distinta para
hacer una casa unifamiliar, una hilera de
adosados, o bien un edificio de varias
alturas, que exigiría alzar progresivamente
las máquinas.
Si la mayoría de objetos se fabrican
automáticamente hoy en día, por qué no
se va a poder hacer lo mismo con las casas.



Una investigación reciente indica que las impresoras 3D
en su actividad continua y diaria de producción de
objetos, genera cierta cantidad de partículas ultrafinas
que podrían ser potencialmente peligrosas para la
salud humana.
La producción de estas partículas se debe al proceso de
extrusión de los materiales termoplásticos que se
utilizan en la fabricación de prototipos, y en la
deposición que de estos hacen algunos ejemplares de
impresoras 3D de escritorio. Al parecer la emisión de
aerosoles por parte de estos ejemplares de impresión 3D
serían significativas, tanto como lo son las que se
producen en entornos industriales.


Mitos y realidades

http://www.unocero.com/2013/07/11/arquitecto-mexicano-dice-que-laimpresion-en-3d-no-es-el-futuro/


Mitos y realidades

Un joven arquitecto llamado Carlos González Uribe ha
declarado que la impresión en 3D no es el futuro, al
menos para el mundo de la arquitectura. En una
entrevista con MIT Technology Review, también
mencionó que Como arquitecto y diseñador, quiere es
abrir posibilidades y pretende usar el diseño
computacional como una herramienta que integre nuevos
materiales y analice cómo funcionan. Para él, la
funcionalidad y el diseño son ambos importantes y cree
que la belleza exterior de los edificios es clave ya que
“todos los días hacemos elecciones basadas en gustos
visuales.”


Mitos y realidades

Mitos y realidades

Las impresiones en 3D de maquetas y pequeños prototipos de lo
que en verdad se construirá sí pueden ser de mucha utilidad, y
aunque esta tecnología claramente no es una solución real para
construir casas y edificios, sí existen otros materiales que habría
que estudiar y explorar para así desarrollar tecnologías que
apoyen el diseño arquitectónico y la construcción…


El exterior sí es importante para el arquitecto investigador, pero él
dice que se trata más de una visión en conjunto y que se debe
crear conciencia de que las ciudades y todos sus componentes
están conectados y por eso lo que pase en una parte de la ciudad
afecta a la otra.

El gigante de la tecnología
por ordenador, Microsoft,
ha dicho estos días que
estudia las posibilidades
de
emprender
colaboraciones con las
empresas de impresoras
3D, dada la creciente
demanda y evolución que
está experimentando este
sector.


Uso futuro de las impresoras 3D

La compañía planea un acercamiento a la industria de impresión
3D aprovechando la salida al mercado de su nuevo sistema
operativo Windows Mobile 8.1. El director de Operaciones de
Marketing de la compañía, Roan Kang, ha afirmado que dado el
creciente interés de las empresas y particulares por el uso de esta
tecnología sería una importante ventaja para Microsoft
adentrarse en este sector y hacerse un hueco en él lo más pronto
posible.
Kang afirma que la aplicación que Microsoft ha diseñado e
instalado en el nuevo Windows Mobile 8.1 puede leer casi
cualquier tipo de formato en el que esté archivado el
documento, además de ofrecer una amplia selección de colores y
procesos de impresión con mayor rapidez de la que pueden
prestar los software existentes hasta ahora.



Durante la celebración de un evento en el
que se anunciaba el lanzamiento del nuevo
Windows 8.1, Kang dijo que Microsoft
estaba estudiando colaboraciones con los
tres principales fabricantes de impresoras
3D del mundo, 3D Systems Corp, Stratasys
Ltd y Exone Co, buscando de esta forma
fortalecer su posición en el mercado de los
dispositivos móviles.



http://www.clarin.com/sociedad/Quieren-construir-bases-Lunaimpresoras_0_857314447.html



La NASA ya ha puesto fecha. Después de meses escuchando
noticias sobre su investigación con impresoras 3D, el uso de
alimentos impresos, la utilización de impresoras 3D para construir
cohetes o el futuro lanzamiento de una impresora 3D al espacio. Si
todo sale conforme a lo esperado, el próximo mes de septiembre
de 2014 podremos tener imágenes de la primera impresora 3D
llevada al espacio.
Con esto, la NASA pretende conseguir que los astronautas no
tengan que llevar tantas herramientas ni aparatos necesarios para
la vida en el espacio, y que con una impresora 3D muchas de sus
necesidades allí queden cubiertas. La impresora 3D que manden al
espacio estará diseñada para generar tanto suministros necesarios
para la supervivencia y piezas de recambio que puedan ser
necesarias en un momento determinado.




El día de las impresoras 3D

El día de las impresoras 3D

Los promotores del Día Mundial de la Impresión 3D, plantean que
existen suficientes elementos para acreditar que la impresión 3D o
manufactura aditiva, sea una de las tecnologías más innovadoras
más importantes de los últimos tiempos.


Sí como existe el día Internacional del Internet que se celebra el
17 de mayo, el Día Internacional del Gamer, que se celebra el 29
de agosto, promotores han propuesto que el 1º de marzo sea
considerado como el “Día mundial de la impresión 3D”. La
iniciativa, así como de los demás días que son celebrados,
pretende que todo el mundo reflexione en torno a la impresión
3D, sus usos y prospectiva.

Referencias en la WEB
http://www.impresoras-3d.info/historia-de-las-impresoras-3d/
http://www.ideyou.com/impresoras-3d/1369/
http://www.informationweek.com.mx/galeria/10-cosas-que-se-pueden-crear-conimpresoras-3d/2/
http://www.impresoras3d.com/impresion-3d
http://www.impresoras3d.com/vader-impresora-3d-de-metal-liquido

http://www.impresoras3d.com/asda-supermercados-anuncia-servicios-de-impresion3d
http://www.impresoras3d.com/primera-impresora-3d-en-el-espacio-septiembre2014


http://www.impresoras3d.com/microsoft-busca-un-hueco-en-la-impresion-3d

Referencias en la WEB
http://www.impresoras3d.com/la-universidad-de-nueva-york-imparte-un-curso-de-3semanas-sobre-impresion-3d

http://www.impresoras3d.com/algo-mas-sobre-la-impresion-3d-con-metal-liquido
http://www.impresoras3d.com/impresion-3d-desprende-particulas-perjudicialespara-la-salud-humana

http://www.impresoras3d.com/la-primera-cada-impresa-en-3d-a-finales-de-ano
http://www.impresoras3d.com/impresora-3d

http://blogthinkbig.com/impresion-3d-de-casas/

http://www.informationweek.com.mx/galeria/10-cosas-que-se-pueden-crear-conimpresoras-3d/2/?pid=726
Imágenes de libre acceso en la Web


http://blogthinkbig.com/gama-materiales-impresion-3d/

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