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Impresión 3D / 3D Printing

24 septiembre, 2015

Cuando era profesor de 3DStudio sobre MSDOS, recuerdo que mencionaba al inicio del curso una tecnología, un proceso, que permitía materializar un modelo realizado por ejemplo en el mismo 3DStudio: la estereolitografía. La tecnología existía, ya patentada, y las máquinas que lo llevaban a término también, con unos precios astronómicos. Idealizaba aquello, puesto que nunca tuve oportunidad de estar ante una máquina que materializara algo en 3D real, como el summum del modelado 3D: modelar cualquier cosa en un programa y sacarla de la pantalla sin tener que mecanizarla mediante complejos procesos CNC a partir de un bloque o peor, esperar a obtener el molde para verla tras un complicado proceso industrial.

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Primera remesa de instrumentos y componentes a escala

Con el paso de los años esta tecnología ha ido abaratando sus costes, han aparecido otras técnicas de impresión 3D, algunas patentes están próximas a su expiración o ya lo han hecho, y la posibilidad de materializar cualquier modelo virtual es un hecho en pocas horas y a un reducido coste. Algo semejante a lo que sucedió hace ya tanto con la aparición de las impresoras Láser y los programas de autoedición, como aquel Aldus Pagemaker. O a lo sucedido con la popularización de los programas de edición y composición de video.

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Colocación de modelos imantados sobre base ferromagnética en maletín de transporte

Volví a mirar en esa dirección, con la intención de poner más fruta en mi cesta, no sólo peras y manzanas, y ofertar la materialización de modelos hechos para arquitectura o ingeniería. Asistí a conferencias y cursos y valoré las diferentes tecnologías de fabricación aditiva: FDM (fundición de filamento), estereolitografía (DLP y no DLP) y sinterización láser de polímeros y metales.

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Composición real en un caso concreto

Y aprovechando el interés creciente de un cliente con quien llevo más de 15 años de relación (Abbott Laboriatories) por esta tecnología, me decidí por la adquisión de un modelo de impresora 3D FDM suficientemente asentado y garantizado: la Replicator 2X de Makerbot. Una impresora de doble extrusor, con un cierto aire experimental e intención de poner las cosas al límite de lo que esta tecnología puede dar. Al disponer de cama caliente y cámara calefactada puedo imprimir de forma fiable en ABS (Acrilonitrilo butadieno estireno, las piezas de Lego, por ejemplo son de ABS), un plástico que considero ofrece más detalle que el PLA y es más estable con el paso del tiempo. Permite resoluciones de 4, 2 y 1 décimas de milimetro en eje Z y de hasta 4 décimas (diámetro de boquilla) en X e Y. El segundo extrusor lo utilizo casi siempre con material de soporte para poder hacer realidad modelos que no son muñecos o cosas de las que se suelen ver por ahí.

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Otra vista de la misma composición, sobre plano a 1:40

Entrar en este mundo con ciertas garantías de éxito no es tarea sencilla. No vale cualquier modelo 3D que tengamos. Es necesario conocer los pormenores de la tecnología. Es necesario saber modelar, sobre todo, para imprimir en 3D. Si es un modelo representativo o si es funcional. Saber sobre la retracción del material, grosores y radios mínimos, warping, slicing, temperaturas de impresión, materiales y un largo etcétera.

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Verificación de la funcionalidad de los componentes en otras disposiciones

Con ella el objetivo perseguido se ha alcanzado, y ese no era otro que materializar un amplio conjunto de modelos de instrumentos que el cliente implementa en sus soluciones. A fin de cuentas son maquetas a escala 1:40 con cierta simplificación, que permiten estudiar con el cliente la composición y forma de las diversas soluciones que se puedan dar a un problema real.

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Verificación de la funcionalidad de los componentes en otras disposiciones

A lo largo de mi experiencia he comprobado que no todo el mundo tiene la misma facilidad para manejarse con soltura en un mundo 3D virtual. Primero como profesor, luego como consultor. No me cabe duda alguna que las aplicaciones para sobremesa, tablets y smarts en las que se puede configurar una idea, una solución, a base de los elementos o piezas que la componen (app de IKEA) son una herramienta muy práctica de interacción y de estudio, de realización de bocetos, como tampoco me cabe ninguna duda de que en una reunión en la que disponemos sobre la mesa de una maqueta real, tangible, de esos mismos elementos que componen una solución podrán interactuar de igual manera muchas más personas que quieren participar y expresar sus ideas. Esa es la diferencia, el alcance. La interactuación gestual y tangible es una forma natural, inherente al ser humano, mientras que la interacción con una aplicación y una máquina requiere al menos de cierto aprendizaje y visualización. Y mientras no esté al alcance de todo el mundo el uso de sistemas de visualización inmersiva, interacción gestual y realimentación háptica que reproduzcan de forma natural lo mismo, creo que el objetivo que hemos alcanzado seguirá siendo válido.

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Modelos recién impresos con su material de soporte y el “raft” sin retirar

A partir de este punto en el que la impresión de modelos ya es un servicio más de mi negocio, ahondar en las diversas tenologías es el siguiente objetivo, diversificando la oferta, al menos en la dirección de modelos en estereolitografía sobre resinas fotopoliméricas. La sinterización láser aún está lejos, se va acercando, pero no sé cuanto tardará en poder ser realmente posible tenerla a mano.

Timelapse de la impresión de uno de los modelos de instrumentos

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Pruebas con ABS de diversos fabricantes y colores

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